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为什么宇宙漆黑一片?跟缺乏光线没有关系

为什么宇宙漆黑一片?跟缺乏光线没有关系

为什么宇宙漆黑一片?跟缺乏光线没有关系

(神秘的地球uux.cn报道)据新浪科技:无论是仰望夜空,还是惊叹于网络上绚丽的宇宙照片,你会发现两者并没有太大的区别:都是漆黑深邃的太空,点缀着明亮的星星、行星或宇宙飞船。那你有没有想过,为什么宇宙漆黑一片?为什么宇宙不是五彩斑斓的,比如就像地球上白日里的蓝色天空一样?

宇宙的黑,跟缺乏光线没有关系。

加州大学圣克鲁茨分校的天文学及天体物理学研究生腾雷·哈钦森-史密斯解释说:“你也许会以为,既然我们银河系中有无数的恒星,而宇宙中又有无数的星系,还有数不尽的其他可以反射光线的物体,比如行星等,那么我们在夜晚仰望天空时,整个夜空应该异常明亮才是。然而事实上,宇宙非常黑暗。”

哈钦森-史密斯说,这个矛盾,在物理学和天文学界被称为“奥伯斯佯谬”,它或许可以用时空膨胀理论来解释,即“因为我们的宇宙的膨胀速度超过了光速……来自遥远星系的光芒可能会被拉伸,并变成我们肉眼无法察觉的红外线、微波和无线电波”。又因为它们无法被察觉,所以在人类的肉眼看来就是漆黑的。

米兰达·阿普费尔也是加州大学圣克鲁茨分校的天文学及天体物理学研究生。她与哈钦森-史密斯的看法一致。她说:“恒星可以发出各种颜色的光,甚至包括人眼看不见的颜色,比如紫外线或红外线。如果我们的眼睛可以看到微波,那么我们会看到整个宇宙都在发光。”阿普费尔说,这是因为宇宙微波背景仍然充斥着整个太空。(宇宙微波背景,宇宙中最古老的光,来自宇宙大爆炸,因宇宙早期存在的质子和电子而分散。)

星际和行星际之间一片漆黑的另一个原因是宇宙空间近乎真空。回想一下,地球上的天空之所以是蔚蓝的,是因为构成大气的分子(包括氮和氧等)将太阳的可见光中波长较短的蓝光和紫光等向各个方向散射,当然也包括向我们的眼睛方向散射。但是,没有这些物质的话,光线从其光源发射出来后,便沿着直线传播,直到被接收。由于太空近乎真空,这便意味着太空中几乎不存在这些粒子,恒星和行星之间也就没有任何可以分散光线、使之进入我们眼帘的物质。既然没有光线进入我们的眼睛,那么我们眼睛看到的自然是黑洞洞的一片。

尽管如此,2021年发表的一项研究表明,宇宙可能并不像科学家们起初想象的那么漆黑。基于NASA的旨在探索冥王星和柯伊伯带的新视野号任务,研究人员已经可以在不受地球或太阳的光线干扰的情况下,观察太空。研究团队接着筛选了新视野号拍摄的照片,减去来自已知恒星、银河系和可能星系的所有光线,以及任何可能来自相机的光线。最后,他们发现,宇宙的背景光,仍旧比预测的明亮两倍。

宇宙为什么会比我们想象得更加明亮,仍是一个未解之谜,并且也将是未来研究的一个重点。不过在那之前,我们仍可以这么说:宇宙依旧比漆黑更“黝黑”。




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