大多数人并没有亲身体验太空之旅的经历,但从一些影像或图片资料中,我们也能够了解太空大概的样子,就是黑。
关于太空的黑,航天员们有着最真切的感受,包括我国的翟志刚、刘洋在内的很多航天员在接受媒体采访时,都对太空的黑暗进行了生动的描述。那么问题来了,太空为什么这么黑呢?太空并不是不见阳光的万丈深渊,但它黑暗的程度却远胜于万丈深渊,这不是臆想,而是航天员刘洋亲口对媒体说的:“四周特别黑,深不见底的黑,万丈深渊都不足以形容”。
这就非常奇怪了,万丈深渊没有亮光,但太空可是一个光源丰富的地方。
太阳的光芒可以照到太阳系的每一个角落,而在遥远的宇宙空间之中,还有大量发光发亮的恒星,它们的光也都会传到太阳系之中。平日里,我们看到的太空影像资料中,背景永远都是漆黑一片的,可实际上并不是这样,航天员身处太空之中是可以看到满天繁星的,而我们之所以看不到,完全是因为摄影设备不够给力而已。既然有太阳的照耀,航天员又能够看到满天的繁星,为什么还会感受到无与伦比的黑暗呢?
其实,这是因为在太空,光是光,黑是黑。
太空是一个近似于真空的环境,那里不像地球一般拥有气体和尘埃,所以也就没有反射和散射。在地球上,白天之所以如此明亮,并不是因为太阳的光芒有多么耀眼,而是因为地球拥有大气,拥有尘埃和颗粒,光可以在这里尽情地反射和散射,比如在地球上看起来蔚蓝色的天空,就是大气的散射作用所致。本质上,我们之所以能够看到一个物体,是因为光照射到这个物体上,然后再反射进我们的眼睛,之后我们眼睛里的感光细胞将光信号转化为电信号传递到大脑,影像才得以显现。
反过来说,即便我们的身边充满了光,只要光没有进入我们的眼睛,我们自然就什么也看不到。
太空就是这样一种情况,那里什么也没有,没有反射和散射,除非我们看向某一个特定的光源,太阳或者其它的亮星,才能发现点点光亮,而这些光亮也只是光亮而已,在太空,它们照不亮周围的环境。没有反射和散射,太空就一定是一片黑暗吗?似乎也不应该如此。
宇宙中有数之不尽的恒星,虽然它们距离我们十分遥远,但它们的光亮总有一日会照到这里,在无数星辰的照耀之下,即便没有散射和反射,宇宙也应该是光亮的,而不是黑暗的呀?
是的,宇宙的确应该是光亮的,而不是黑暗的,但我们所见到的太空却是是一片漆黑,这说明宇宙与我们所想的有所不同。奥尔伯斯悖论指出,一个静态的、无限古老的宇宙,在无限大的空间中分布着无限数量的恒星,那么它会是明亮的而不是黑暗的。
在奥尔伯斯悖论中,给出了三个明确的条件,即静态宇宙、无限古老的宇宙、无限数量的恒星,在这三个条件都满足的情况下,宇宙就一定是明亮的。
但既然宇宙是黑暗的,那就说明至少不满足其中的一个条件,当然也有可能三个都不满足,事实上也的确如此。宇宙不是从一开始就存在的,它开始于138亿年前的那次大爆炸,诞生之后的宇宙也不是一成不变的,它一直在膨胀,且距离我们越远的区域,膨胀的相对速度就越快,所以在465亿光年之外,光的传播速度赶不上空间的膨胀速度,那里的光也就永远无法到来。
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