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太空为什么是黑的,宇宙真的是有限而无边的吗?

我们知道,如果一种物质被我们肉眼看到是黑色的,说明这个物质反射可见光的强度非常弱小。那么,太空中除了行星的光光点点,其他大部分是漆黑一片,是不是认为太空黑色的部分是没有物质或者是所谓的“暗物质”呢?

如果认为太空黑色区域没有物质,则表示太空中“星星”的数量是有限的。想像一下,两个光子照射在一个黑幕中,只会留下两个光点。如果多个光子连续在一起就会形成一个光束,光束会覆盖着黑幕中的某个区域,这片区域是明亮的。

实际上,宇宙中存在着无数个发光星体,按理说这些无数个星体叠加在一起的光,即使距离我们很遥远、也有削弱,但光终归是要照射到地球上附近或上空,我们看到的太空应该是明亮才对。

所以,太空的黑也间接表明了宇宙的无限与有限的矛盾之处。如果宇宙是无限的,那么恒星等发光星体也是无限的,经过多个发光星体的光源叠加,那么太空就不应该是黑色的;如果宇宙是有限的,说明恒星等发光星体数量是有限的,太空是黑色也解释得通,但实际目前人类观察到的恒星数量却是亿亿级别,是无限的。

以上“太空为什么是黑”的问题,其实在物理界有个人早就提出了,就是被称为“奥伯斯佯谬”。奥伯斯穷其一生思考这个问题的矛盾之处,最后认为发光星体虽然有无限个,但有些光在传播的过程中被宇宙尘埃等物质吸收。

然而,近代科学家经过测算发现,如果发光星体的光大多数被宇宙尘埃吸收了,这个吸收的能量足以让这些尘埃也发光发热,接下来尘埃也会变成发光发热的光源。这只会导致宇宙中增添更多的发光星体,问题又回到了问题的原点——宇宙是无限的还是有限的呢?

为了弄清楚这个问题,科学家就猜测宇宙是一直在呈几何式地膨胀下去,星体之间的距离也越来越远,所以星体之间光传播的相对位移也越来越远,可能有些光永远也不会到达另一边。这就像接力比赛,如果两个人往相反方向走,即使你的接力棒不断加长(假设会增长),但互相远离的速度比接力棒增长的速度更快,两个人将永远也不会完成接力棒的交接。

所以,宇宙可能是有限而无边界的存在。有限即发光星体总数是有限的,无边界即星体之间彼此在远离。天文观测的“红移现象”也间接说明了这一点。

那么,前文说过,太空中的黑,也有可能是一种我们所不知道的物质,吸收了光并且并不显露能量、电磁、辐射等特性,也就是一种暗物质的存在呢?

理论上认为“暗物质”是一种不可见的物质,可能是宇宙中主要组成部分,但是其物理等特性不在我们所认知的范畴。而大量天文观测结果表现某些时候违反现在物理理论的存在,而假设有暗物质的存在却可以得到很好的解释。科学家还通过科学手段表明,宇宙中暗物质可能占全部物质总质量的85%。

以上,你是支持宇宙有限边界说,还是支持宇宙有暗物质的说法呢?

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