为什么太阳照亮地球却照不亮太空,太阳能照亮地球为什么宇宙是黑的

首页 > 家居 > 作者:YD1662023-04-20 19:40:01

但实际上宇宙是黑暗的,这就是一个悖论,因此是一个佯谬。

现在,科学已经很好地解释了这个问题。宇宙黑暗的原因主要有三点:一是宇宙并非静态,而是动态;二是光速是有限而恒定的,因此光的传播也是需要时间的;三是宇宙太大太空旷了,且没有物质填充,恒星的光芒要照亮这些空间远远不够。

宇宙在膨胀,而且有始有终

上世纪初科学界风起云涌,对宇宙观测发现不断取得突破。其中最集中典型的代表就是出了个传奇人物,他发现并创造了一系列完全颠覆人类观念的理论,此人就是伟大的科学家爱因斯坦。

爱因斯坦的狭义相对论和广义相对论,在采用当代科学一系列发现,如借鉴埃德温·哈勃发现的宇宙膨胀和迈克尔逊-莫雷实验发现的光速恒定等成果基础上,论证了时空的相对性,否定了牛顿力学的绝对时空观。

为什么太阳照亮地球却照不亮太空,太阳能照亮地球为什么宇宙是黑的(5)

从此宇宙是有限的,是在不断膨胀的,而且是有始有终的观点,渐渐成为科学界和世界的主流认知。人们通过各种科学方法观测和建模,认为宇宙大约起源于138亿年前,经历过暴涨、减速膨胀和加速膨胀三个阶段,而现在是在加速膨胀阶段。根据哈勃常数监测,膨胀的速率远远大于光速。

根据宇宙膨胀速率和哈勃常数,经过科学建模测算,得到可观测宇宙半径约465亿光年。可观测宇宙只是人类未来只能了解和观测的宇宙,这个可观测宇宙之外还是宇宙,其范围有多大,现在无法预料。

为什么太阳照亮地球却照不亮太空,太阳能照亮地球为什么宇宙是黑的(6)

从时间开始那一刻,也就是宇宙大爆炸开始后,数亿年才开始形成恒星和星系,这些星系都在随着宇宙膨胀不断快速地分开并离我们远去。这样星系和恒星之间的距离就会越拉越大,在空间的密度就越来越稀疏,光就越来越微弱。

这就是恒星之光无法照亮整个宇宙的第一个原因。奥伯斯佯谬实际上也是对绝对宇宙观提出了质疑,支持了相对动态宇宙观。

光速有限,且传播需要时间

如果按照光速无限的假设,那星光就将突然之间充满整个宇宙,因此宇宙是光明的。但从伽利略开始就质疑光速无限论。经过几百年科学家们不懈努力和无数次试验,最终终于得出了准确真空光速为299792458m/s(米/秒)。

为什么太阳照亮地球却照不亮太空,太阳能照亮地球为什么宇宙是黑的(7)

而且通过迈克尔逊-莫利实验,证实了光在不同的惯性参考系和不同的方向上,比如顺着地球和逆着地球方向来的光,速度都是一样的,由此光速是恒定的。

既然光速是有限的,且是恒定的,那么星光发出来以后到达一个地方就需要时间。

而光的本质是电磁波,人的眼睛只能看到可见光,可见光只是整个电磁波谱中一个很窄的波段,范围在约780~380nm之间。且光波具有多普勒效应。何谓多普勒效应?就是随着波源的运动,高速远离观测者时波长会被拉长,高速靠近观测者时波长会被压缩变短,而光波的多普勒效应就是产生光谱红移和蓝移效应。

为什么太阳照亮地球却照不亮太空,太阳能照亮地球为什么宇宙是黑的(8)

上一页1234下一页

栏目热文

文档排行

本站推荐

Copyright © 2018 - 2021 www.yd166.com., All Rights Reserved.