广袤无垠的夜空可以荡涤人们的心灵,仿佛所有的烦恼都会被夜空无尽的黑暗带走,就像带走一束射向它光。这无尽的黑暗深处,隐藏着太多的秘密,其中就包括它本身——为什么宇宙是黑暗的?
在宇宙大爆炸模型提出之前,存在着另一种宇宙模型——静态宇宙,静态宇宙模型认为宇宙空间是固定不变的,它不会膨胀也不会缩小。但是静态宇宙模型产生了一个问题,这就是——夜黑佯谬(也称为奥伯斯佯谬)。
1823年德国天文学家亨利希·奥伯斯在分析静态宇宙模式时指出,如果宇宙处于恒稳态,那么宇宙中无数恒星产生的光线迟早会充满整个宇宙空间,那么夜晚应该是明亮的才对,但现实夜空却是漆黑一片,这就是奥伯斯佯谬。
黑暗的夜空证明宇宙处于非恒稳态,这也成为宇宙大爆炸的有力证据之一。对于奥伯斯佯谬引出的黑暗宇宙问题,奥伯斯最初认为,宇宙空间中无数的星体以及星际尘埃遮挡和吸收了恒星发出的光线。根据能量守恒定律我们知道,如果情况就是这样,那么这些遮挡物最终会被恒星加热到和自己一样高的温度,但是我们的地球却并非处于一直升温中。
随着宇宙大爆炸模型的问世,为黑暗宇宙的原因提供了一些思路,大爆炸之初,整个宇宙中充满光子,但宇宙随即以远超光速的速度急速暴涨,光子无法追上空间的膨胀速度,随着宇宙逐渐冷却,恒星诞生,根据能量守恒定律我们知道,全宇宙的恒星开足马力也是无法照亮宇宙的。
空间的膨胀效应导致所有的恒星都逐渐远离,且距离越远速度越快,这就造成远离的恒星发出的光线会产生变化。根据多普勒效应,远离恒星发出的光线波长会变长,所有波长的光线都向红外波长移动(红移现象),再也没有合成白光。
黑暗宇宙的问题将可观测宇宙推向了一个悲观未来,我们知道宇宙空间处于膨胀之中,距离越远的地方膨胀速度越快,所以极远处的膨胀速度可能已经远超光速了,那里恒星发出的光线永远也无法到达我们的望远镜,同理那里的信息也永远无法再传递过来,更要命的是这样的加速一直没有停止的迹象。越来越多的星系在加速远离我们,我们的可观测宇宙越来越小,或许亿万年之后,我们能观察到的宇宙只有银河系了,或许更惨。。。
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