為什麽晚上天空是黑的？
今天，我們將嘗試回答本文標題中提出的一個看似簡單的問題。下面就來詳細說說夜黑佯謬吧！
內容
為什麽黑暗的天空被認為是個佯謬？
您可能會想：“有什麽好討論的？晚上的天空是黑的，因為太陽落下了！”。但想想星星。
我們的銀河系包含100到4000億顆恒星，可觀測的宇宙包含100到2000億個星系。至少可以說，這是非常多星星！再加上一個假設：我們的宇宙實際上可能是無限的。您選擇看的任何一小塊天空都應該包含無數的星星，所以夜空應該是耀眼的明亮。
然而，事實上，情況並非如此。這種差異被稱為奧伯斯佯謬（Olbers paradox），我們將在幾分鍾內解決它。
奧伯斯佯謬的具體內容
夜黑佯謬的提法通常歸因于德國天文學家海因裏希·威廉·奧爾伯斯（Heinrich Wilhelm Olbers）。 然而，許多其他名人，包括約翰內斯·開普勒（Johannes Kepler）和埃德加·愛倫·坡（Edgar Allan Poe），也為解決這個問題做出了貢獻。這是奧伯斯佯謬的內容：
如果宇宙是無限的，其中有無數顆星星，那麽整個天空應該被星星覆蓋。我們應該能夠在我們所看的任何方向看到一顆星星，所以夜空應該是明亮的。那為什麽天空是黑的？
為了更好地理解奧伯斯佯謬，請想象自己在茂密的森林中。無論您往哪裏看，您都會看到一堵沒有空隙的“樹牆”。它只是一片森林，它會是很大的，但絕不是無限的。現在試著把這個類比擴展到一個充滿星星的無限宇宙！
奧伯斯佯謬的可能（但錯誤的）解決方案
幾個世紀以來，人們多次嘗試解釋黑暗夜空的令人費解的現象。讓我們考慮其中的一些解釋並排除它們。
宇宙中的恒星是分形分布的，而不是均勻分布的
為什麽這是錯的： 這個假設可能會解釋奧伯斯佯謬，但現代天文數據不支持它。宇宙好像是完全各向同性。
宇宙中的恒星數量是有限的
為什麽這是錯的： 即使宇宙中的恒星數量有限，這個數量仍然是巨大的，足以照亮整個夜空。
我們看不到一些星星，因為它們太遠了，因此太暗了
為什麽這是錯的： 讓我們將無限的宇宙分成均勻的球形層，以地球為中心。如果一層包含一定數量的恒星，那麽由于宇宙的同質性，距離地球兩倍的層將包含四倍多的恒星。然而，根據平方反比定律，從地球上觀察時，更遠一層的恒星也會四倍暗。這意味著每一層的總亮度將是相同的。因此，無論距離多遠，每一層恒星都會産生相同數量的光。結果，天空將被均勻照亮。
太空中充滿了星際塵埃，它阻擋了遙遠恒星的光
為什麽這是錯的： 星光不可避免地會加熱塵埃。根據能量守恒定律，塵埃很快就會開始重新輻射吸收的光，並像星星一樣閃耀。
奧伯斯佯謬的最佳解決方案是什麽？
有兩個主要因素可以解釋夜黑佯謬。由于它們，我們在夜空中的星星之間會看到空間。
- 1。 宇宙有年齡
我們的宇宙大約有138億年的曆史。光需要時間來傳播，所以我們只能觀察到距離我們138億光年的物體，不能更遠。由于宇宙的大小是無限的，許多恒星和星系對我們來說是不可見的，因為它們的光還沒有到達我們。
- 2。 宇宙一直膨脹
宇宙的膨脹是埃德溫·哈勃（Edwin Hubble）在1929年發現的。他看到來自遙遠恒星和星系的光“伸展”，因為它們迅速遠離我們。這種現象被稱為“紅移”：當光增加其波長並向電磁光譜的紅端移動時，就會發生這種現象。非常遙遠物體的光波被拉伸得如此之大，以至于它們變成了紅外線。人眼看不到紅外光，因此我們看不到非常遙遠的恒星和星系。
總之： 無論您在天空中看哪裏，都有一顆星星或星系。但是您看不到它們中的許多，因為它們的光尚未到達我們或已轉移到紅外光譜中。這就是為什麽夜空在人眼看來是黑的。
