为什么晚上天空是黑的？
今天，我们将尝试回答本文标题中提出的一个看似简单的问题。下面就来详细说说夜黑佯谬吧！
内容
为什么黑暗的天空被认为是个佯谬？
您可能会想：“有什么好讨论的？晚上的天空是黑的，因为太阳落下了！”。但想想星星。
我们的银河系包含100到4000亿颗恒星，可观测的宇宙包含100到2000亿个星系。至少可以说，这是非常多星星！再加上一个假设：我们的宇宙实际上可能是无限的。您选择看的任何一小块天空都应该包含无数的星星，所以夜空应该是耀眼的明亮。
然而，事实上，情况并非如此。这种差异被称为奥伯斯佯谬（Olbers paradox），我们将在几分钟内解决它。
奥伯斯佯谬的具体内容
夜黑佯谬的提法通常归因于德国天文学家海因里希·威廉·奥尔伯斯（Heinrich Wilhelm Olbers）。 然而，许多其他名人，包括约翰内斯·开普勒（Johannes Kepler）和埃德加·爱伦·坡（Edgar Allan Poe），也为解决这个问题做出了贡献。这是奥伯斯佯谬的内容：
如果宇宙是无限的，其中有无数颗星星，那么整个天空应该被星星覆盖。我们应该能够在我们所看的任何方向看到一颗星星，所以夜空应该是明亮的。那为什么天空是黑的？
为了更好地理解奥伯斯佯谬，请想象自己在茂密的森林中。无论您往哪里看，您都会看到一堵没有空隙的“树墙”。它只是一片森林，它会是很大的，但绝不是无限的。现在试着把这个类比扩展到一个充满星星的无限宇宙！
奥伯斯佯谬的可能（但错误的）解决方案
几个世纪以来，人们多次尝试解释黑暗夜空的令人费解的现象。让我们考虑其中的一些解释并排除它们。
宇宙中的恒星是分形分布的，而不是均匀分布的
为什么这是错的： 这个假设可能会解释奥伯斯佯谬，但现代天文数据不支持它。宇宙好像是完全各向同性。
宇宙中的恒星数量是有限的
为什么这是错的： 即使宇宙中的恒星数量有限，这个数量仍然是巨大的，足以照亮整个夜空。
我们看不到一些星星，因为它们太远了，因此太暗了
为什么这是错的： 让我们将无限的宇宙分成均匀的球形层，以地球为中心。如果一层包含一定数量的恒星，那么由于宇宙的同质性，距离地球两倍的层将包含四倍多的恒星。然而，根据平方反比定律，从地球上观察时，更远一层的恒星也会四倍暗。这意味着每一层的总亮度将是相同的。因此，无论距离多远，每一层恒星都会产生相同数量的光。结果，天空将被均匀照亮。
太空中充满了星际尘埃，它阻挡了遥远恒星的光
为什么这是错的： 星光不可避免地会加热尘埃。根据能量守恒定律，尘埃很快就会开始重新辐射吸收的光，并像星星一样闪耀。
奥伯斯佯谬的最佳解决方案是什么？
有两个主要因素可以解释夜黑佯谬。由于它们，我们在夜空中的星星之间会看到空间。
- 1。 宇宙有年龄
我们的宇宙大约有138亿年的历史。光需要时间来传播，所以我们只能观察到距离我们138亿光年的物体，不能更远。由于宇宙的大小是无限的，许多恒星和星系对我们来说是不可见的，因为它们的光还没有到达我们。
- 2。 宇宙一直膨胀
宇宙的膨胀是埃德温·哈勃（Edwin Hubble）在1929年发现的。他看到来自遥远恒星和星系的光“伸展”，因为它们迅速远离我们。这种现象被称为“红移”：当光增加其波长并向电磁光谱的红端移动时，就会发生这种现象。非常遥远物体的光波被拉伸得如此之大，以至于它们变成了红外线。人眼看不到红外光，因此我们看不到非常遥远的恒星和星系。
总之： 无论您在天空中看哪里，都有一颗星星或星系。但是您看不到它们中的许多，因为它们的光尚未到达我们或已转移到红外光谱中。这就是为什么夜空在人眼看来是黑的。
