凝視滿天繁星的夜空,,是我們?nèi)祟愖钤嫉男袨橹唬@一景象啟發(fā)了我們數(shù)萬年,。雖然肉眼在地球上任何給定點只能看到不到4,500顆恒星,,但我們知道,僅銀河系(我們的星系)中至少有1000億顆恒星,。 太空看起來總是那么漆黑 如果這還沒有完全改變您的觀點,,請思考一下,據(jù)估計,,我們的宇宙中有超過1,700億個星系,,其中許多比我們的母星系大得多。 這意味著宇宙中有數(shù)萬億顆恒星,,每顆恒星都是脈沖輻射機器,,可以照亮它周圍數(shù)百萬公里的空間。 宇宙中有數(shù)以萬億計恒星 鑒于這些無法估量的數(shù)字,歷史上一個常見的問題是天空中明顯缺乏光線,,這并不奇怪,。更具體地說,為什么空間看起來總是黑色的,? 有限宇宙當每一個功能強大的望遠鏡都注視著廣闊的空間時,,它們實際上是在回溯過去。我們能夠在各個方向看到460億光年,,而超出該距離的任何光源都沒有足夠的時間到達我們,。 我們將那些功能強大的望遠鏡聚焦在一個很小的空間中時,似乎是全黑的 即使當我們將那些功能強大的望遠鏡聚焦在一個很小的空間中時,,似乎是全黑的,,光仍然可以到達我們的觀測設(shè)備,并且我們發(fā)現(xiàn)了更多的恒星和星系,。 恒星和星系的數(shù)量相當驚人,甚至連我們的大腦也很難理解,。銀河系的大得不可思議,,所以對于所有的意圖和目的,宇宙往往看起來是無限的,。 但是,,正如許多專家所指出的那樣,也正如思想實驗所揭示的那樣,,如果我們的宇宙確實是無限的,,那么如果您在空間的任何單個點上望得足夠遠且足夠長,那么最終您將落在一個光源上,,即使它在宇宙的另一側(cè),。 但是,我們發(fā)現(xiàn)情況并非如此,,鑒于我們對“大爆炸”的理解,,加速的膨脹以及“宇宙微波背景”,人們普遍認為,,宇宙實際上是有限的,。 如果宇宙是無限的,那么我們將永遠看不到星系和恒星之間的空白空間(黑色),。每個黑暗點都將充滿無限距離和深度范圍內(nèi)的恒星或星系,。 宇宙微波背 在無限宇宙的情況下,,我們的夜空將被永久照亮,但事實并非如此,。同樣,,基于宇宙的巨大,笨拙的比例,,即使其中充滿了數(shù)萬億顆恒星和數(shù)千億個星系,,絕大多數(shù)得空間還是完全空著的。盡管很難將其概念化,,但一些專家認為,,宇宙中物質(zhì)的密度大約是每立方米一個氫原子! 如果我們將整個宇宙想象成一個紙板箱大小的立方體,,并且所有的恒星,,星系,行星,,小行星和衛(wèi)星都相當于這個盒子中的單個氫原子,,那么您就能理解什么是宇宙空曠, 因此“無光的”宇宙空間就不會令你困惑,。 毫無疑問,,在我們目前所能觀察到的范圍之外還有“更多”的宇宙,但是自大爆炸以來,,沒有足夠的時間讓這些天體的光到達我們,。更有趣的是,由于宇宙加速膨脹,,不僅天體和星系以接近光速(在宇宙最遠的邊緣)離開我們,,而且這些天體之間的空間也在以極快的速度遠離我們。這意味著宇宙的邊緣永遠地離我們越來越遠,,實際上,,它的移動速度快于光速!這意味著即使從現(xiàn)在起數(shù)十億年前,,夜空仍將是黑暗的,,因為我們的視線永遠無法趕上宇宙中最遠的點。 宇宙加速膨脹 人為局限除了會影響宇宙總體黑度的宇宙物理方面(例如物質(zhì)密度,,膨脹速度)外,,我們視覺的局限性也存在,。例如,人類只能看到可見光譜中的光,。但是,,在電磁光譜上,可見光譜是一個窄帶,,在一側(cè)以伽馬射線,,X射線和紫外線為邊界,而在另一側(cè)以紅外,,微波和無線電波為邊界,。 電磁光譜 這些不同類型的輻射(光的形式)在整個宇宙中產(chǎn)生的,并在恒星之間被“泵出”,,但是如果沒有專門的傳感器,,我們將無法看到這些光。更重要的是,,在宇宙的最開始-大爆炸(Big Bang)-現(xiàn)在所存在的全部質(zhì)量幾乎都以無限的密度和溫度被容納,,然后迅速開始向外擴張。最初,,宇宙是如此不穩(wěn)定,,以至于原子甚至無法形成。因此,,從理論上講,所有這些輻射,,熱量和能量都將隨著宇宙的擴展而均勻地分布在整個宇宙中,,這意味著我們應(yīng)該一直從各個方向體驗和見證它。 可見宇宙 事實證明,,在過去的138億年里,,大部分的輻射已經(jīng)'冷卻',但它并沒有消失,。如前所述,,有一種叫做宇宙微波背景的東西,它本質(zhì)上是大爆炸的余輝,,它幾乎均勻地存在于整個宇宙中,。這種輻射非常冷,,能量低,因此不在可見光譜中,。如果人類能夠像看到可見光一樣看到如此低強度的無線電波,,那么天空就會無休止地為我們照亮。然而,,基于恒星產(chǎn)生的光的質(zhì)量,,我們的視覺能力已經(jīng)適應(yīng)了,這讓我們看不到特定的輻射類型或范圍,。 總結(jié)看似無窮無盡的黑色太空可以感到孤立,,但請記住,你用肉眼看到的只是位于外層空間最遠緣的恒星和星系的極小比例,。即便如此,,絕大多數(shù)空間都是真空,失去了任何能產(chǎn)生可見光的物體,,讓我們親眼目睹,。最后,如果黑暗的虛空使您失望,,請記住,,事實上,里面充滿了光,,只是那種光我們看不見,! |
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