人类是生物长期进化的产物,作为感光的眼睛是由眼细胞构成的。而人的眼细胞已经适应了阳光的频率,即适应了可见光的频率范围。超出此范围的光线,人类是看不见的。比如,红外线和紫外线等。 因此,若问宇宙为什么是黑色的,有两种不同的含义。其一是针对人眼而言的,即我们没有感应到可见光的存在。其二是指全波段的光,包括电磁波、x射线及伽马射线等。 严格地说,上述所提到的各种光线在宇宙中都是存在的。只是,要么超出了人眼的感应范围,要么就是过于稀少,不足以引起视觉神经的反应。如果利用望远镜的话,宇宙是会显得亮一些的。 当然,问题的本质不在于此。问题是如此多的天体(恒星),为何仍然没有点亮夜空? 其原因在于空间不空,作为物理背景的空间充满着不可再分的最小粒子即量子。而光子只是受到激发的量子。 所以,光在其传播的过程中,会与空间量子发生碰撞,损失能量,从而使光的频率降至红外端。这就是光的耗散红移。 于是,要么我们看不见红外线,要么光子直接还原为基态量子了,即光的传播距离是有限的。 此外,由于基态量子的体积和质量都非常小,所以光能的损耗是非常低效的,即光需要经过漫长的传播,才会显著地降低其频率,还原为基态量子。 因此,宇宙的黑暗,一方面说明我们的宇宙是有限的,另一方面也意味着天体的密度不够大。光的强度会与距离的平方成反比。因此,当遥远的星光传播到地球时,其强度已大为下降,致使光线非常微弱。 总之,宇宙为什么是黑色的,这个著名的奥比斯佯谬,是因为量子空间的存在,致使光的传播距离是有限的,以及宇宙是有限的,而且宇宙中的天体极为稀少。 这个问题叫奥伯斯详谬。奥伯斯是德国天文学家,他在1823年专门从科学角度提出这个问题如果宇宙无限大,里面的星星无限多,光照时间无限长,夜幕上应该都是发光的星星,一点空隙都没有,夜晚应该和白天一样亮才对。为什么事实并不是这样呢? 奥伯斯自己没有答案,到了今天,科学家得出了不止一个答案。首先,宇宙并非无限大,直径约九百亿光年。光照时间也并非无限长,不超过137亿年,也就是宇宙大爆炸的时间。 其实宇宙并非一直这么黑,大爆炸后最初几千万年,宇宙比现在小得多,里面的物质稠密得多,也比现在亮得多。从那时到现在,宇宙一天天暗下来。 其次,银河系中的恒星有百分之七十是红矮星。它们的体积和质量都不到太阳的一半,发光呈红色,光线暗弱。所有红矮星都由天文望远镜发现,我们凭肉眼一颗都看不到,但它们却是恒星的主流。银河系外恒星哪些种类尚不得而知,但用肉眼一个都看不到,在这个问题上可以忽略不计。所以,天体发光能力有限,也是宇宙为黑色的原因。 再次,星际间有很多消光物质,以星云为主,它们遮住了其中很大一部分光。比如银河系中心是个致密亮核,如果没有消光物质隔在中间的话,它在夜里应该和满月一样亮。但我们在夜里却看不到它,就是被很多暗星云挡住了。 还有,夜之所以黑是因为有红移,这要到二十世纪才被观测到。 当天体朝着我们运动时,它的波长变短,频率变高,颜色就会变蓝。如果远离我们,就会变红。然而天文观测表明,遥远的天体都在红移,这说明宇宙本身在膨胀,这样一来,遥远星体发出的光就不断从可见光变成红外线、再变成微波,也就是朝着我们肉眼看不到的方面变化。但是在射电望远镜里还能看到它们。 最后,宇宙间恒星的寿命有限,越大越亮的恒星如蓝巨星,寿命才几千万年。很早就爆发为新星或者超新星,然后转化成白矮星或中子星,我们就看不到了。 这个问题看着简单,却是一个困扰了天文学家几个世纪的问题,因为要回答这个简单的问题是要基于三个假设,一,宇宙是无穷大的;二,宇宙是永恒而且不变的;三,宇宙中以一定密度均匀地布满了星系或恒星等发光天体。 在这样的假设下,应该就会有这样一个结论:无论我们向哪个方向看,我们都会看到相同数目的恒星,如果宇宙是无限大的,我们看到恒星的数目就是无限多的,每一个恒星都会有一束光线照射过来,因此我们将在各个方向看到无穷的,夜晚的天空也应该是明亮的。但事实并非如此。这也就是奥伯斯佯谬的由来。 不用公式,我们看看怎么解答这个问题。有两个观测结论能对奥伯斯佯谬给予解释:1,宇宙的年龄是有限的,2,我们的宇宙正在加速膨胀,而后者是最重要的一点。关于宇宙的年龄,大约138亿年前的一次大爆炸,这里就不细说了。重点谈一下加速膨胀的宇宙,我们的宇宙是经历了暴涨,减速膨胀,加速膨胀三个阶段,现在正是加速膨胀的阶段,因而我们可以认为,大尺度上宇宙中的所有物质都在互相远离,恒星与恒星之间也是如此。 我们知道,而光是以波的形式进行传播的,当一个光源离我们越来越远时,光波被接收时就会越来越长,即所谓红移,所以当一颗恒星加速离我们越来越远,以至于它发出的光波到达我们这里时已经被拉的太长了,以至于从可见光波段变成我们肉眼无法看到的红外线,那么这颗星我们也就无法看到了。所以我们凭借肉眼是无法看到宇宙中所有恒星的光芒的,实际上只能看到很有限的一小部分。这也从一个侧面解释了宇宙是有限的无边界的理论。 多说一点,在可观测的宇宙中,所有恒星所产生的能量是很小的,有人经过计算,若要照亮夜空,可观测的宇宙需要的能量是现在的10万亿倍,每颗恒星发出的光线要上升10万亿倍,或者恒星的数量要增加10万亿倍。还有,恒星也是有寿命的,也会死亡。所以,夜空还是我们熟悉的夜空! 这个在中学棵桯里写到,在宇宙里过于空间太大,一些星星发出的光只能:是足步地区,照不了怎个宇宙,有时却又是一片漆黑太正常不过了,如果是在高考有关宇宙方面的问题,我赶说百分之八十的可能答对,哈哈哈 因为地球太小太小小到宇宙中的一粒尘埃 在地球上黑暗的感受还不太明显,毕竟我们有一半时间是白天,无论你抬头仰望哪里都是一片光明,但是一旦你进入太空,这种感受就会非常强烈,感受到的是渺小、是孤独、看到的是无边的黑暗。所谓的黑色就是没有光源发出来,或者是其实有光,只是没有进入观测者的眼睛,有点天文学背景知识的读者会知道答案当然是第二种,那么我们为什么看不到的光呢? 早在1823年德国天文学家奥伯斯也提出了类似的问题,被称为奥伯斯佯谬,他认为既然宇宙是无限的,恒星是均匀的,那么夜空就不该是黑色的,而应该被照的一篇光明的,因为总有管线能照亮地球,为什么却不是这样呢? 图释:奥伯斯佯谬,想象宇宙是亮的天文学家给出了两种主流解释:宇宙年龄有限和宇宙红移。 1、宇宙年龄是有限的。 这个可以这么理解,宇宙中的确有着无数的恒星(太阳仅仅是一颗普通的恒星),恒星在不断的发光,但是光速是有限的,有限的时间、有限的光速,想要整个宇宙就是不可能的,所以观测到宇宙不可能是一片光明。 况且宇宙的膨胀速度是大于光速的,宇宙的年龄是137亿年,也就是我们追溯的最早也就能观测到137亿年前的宇宙,但由于宇宙的膨胀,我们已经观测到了470亿光年远的位置,而且宇宙目前还在如吹气球一般的多点膨胀下去,所以有限的光速和有限的宇宙年龄是无法照亮整个宇宙的。图释:哈勃定律,可用来推算遥远星系的距离 2、宇宙学红移 宇宙学红移是一个天文学中的概念,就是当光源距离在移动,且不断地远离观测者时,观测者观察到的电磁波谱波长就会变长,频率就会变,而不再是原来的频率和波长,当波长大于红色波段时,人类肉眼就无法观测到了,这种现象就称为红移,和经典物理中的多普勒现象有类比性。 图释:目前通过仪器已经观测到宇宙微波背景辐射,可以看到在人类可观测的范围内几乎全部是存在光源的(当然有些可能是反射光)。 今天的科普就到这里了,更多科普欢迎关注本号! 谢邀!白天我们看到天空是亮的是因为地球周围有大气,能反射太阳光。如果到了月球上由于没有大气即使是白天有阳光也会是黑暗的。宇宙很空旷,能发光的恒星又不能充满宇宙,自然太空黑暗地方多。 谢谢邀请! 宇宙的诞生是天道运化的结果! 宇宙维度越低空间越暗! 这个问题只能简单回答到此,说多了没用! 空间是由绝对位置不动的基本粒子构成的晶格,物质是被能量粒子间作用力束缚的能量粒子团,光是由构成空间的基本粒子传递的能量粒子单向扩散撞击基本粒子产生的力的传导。有了以上基本概念,宇宙为什么是黑的便很容易解释了。光源于物质,传播于空间,终止于物质。在空间中,光只有力的性质:大小和方向,没有频率波长等属性。只有光遇到物质被物质所含的能量粒子团以一定概率和基本粒子相撞取得继续传递力的机会后,才表现出五颜六色的光的属性,在遇到物质前,太空中没有光,只有力,宇宙是黑的。纯原创理论,关注本号,还原真实宇宙! 题主的这个问题两百年前就有人提出过,它被称为奥伯斯佯谬,以天文学家奥伯斯的名字命名。距离我们越远的恒星,看起来越暗,亮度和距离遵循平方反比定律,即距离增加一倍,亮度减弱两倍。另一方面,距离越远,恒星也会越多,这也遵循平方反比定律。因此,结合这两种关系,我们应该会看到天空布满了密密麻麻的恒星,但实际天空却是黑的,这究竟是为什么呢? 其实在假设太空是明亮的时候,就已经等同于假设宇宙是无限大的、存在了无限长的时间、并且还是静态的、非常均匀的。只有满足这些条件,太空无论在哪个方向看起来才都是明亮的。对此,奥伯斯他提出了一种解释,他认为宇宙中的很多恒星会被星际尘埃阻挡,所以我们只能看到部分的星光。然而,如果宇宙在时间和空间上都是无限的,那么,星际尘埃吸收了足够多的星光之后,迟早会变得很热,进而发出亮光,因为能量始终是守恒的。 既然太空看起来是黑的,这意味着宇宙在时间和空间上都是有限的,并且宇宙空间正处于膨胀的过程中。到了20世纪初,哈勃发现了星系红移现象证明了这一点。宇宙的诞生只能追溯到有限的时间之前,这个时间大约是138亿年前,并且在那时的宇宙空间是个无穷小的奇点。 虽然肉眼看太空是黑的,但通过射电望远镜看到的太空却是明亮的,无论朝向哪个方向都能看到十分均匀的背景辐射宇宙微波背景辐射。宇宙在诞生大约40万年后产生了最早的光,但由于空间不断膨胀,这些光已经红移到可见光波段之外的微波,所以我们只能借助射电望远镜来探测这些均匀分布在空间中的古老之光。