太阳那么亮,宇宙里又有那么多星星,夜空为什么还是黑的?
看完这篇你会知道夜空是黑的背后藏着宇宙年龄、光的旅途和神秘暗物质三重原因
晴天的晚上抬头看天,满天繁星却是一片漆黑——这事儿其实挺奇怪的。宇宙里有大约两万亿个星系,每个星系里又有几千亿颗恒星,随便哪个方向望出去,理论上都应该撞上一颗发光的星。那夜空不应该亮得像个大灯泡吗?结果却是黑的。这个矛盾困扰了天文学家好几百年,还有个名字,叫"奥伯斯佯谬"(说白了就是"宇宙明明这么多灯,为啥还黑着"这个谜)。
宇宙没你想的那么老,光还没来得及赶到
光的速度虽然快得惊人,但宇宙实在太大了。更关键的是,宇宙不是一直就存在的——它大约在138亿年前才诞生于一场大爆炸。这就意味着,那些离我们超级远的星星,它们发出的光还在路上呢,根本没走到地球这里。就好比你在一个超大的黑屋子里点了无数根蜡烛,但蜡烛是刚点上的,边上那几根的光还没传到你眼睛里——你当然还是看不见。宇宙的年龄是有限的,光跑得再快,也追不上这个"时间差"。
宇宙在膨胀,星星的光被"越拉越红"直到消失
还有一个更酷的原因:宇宙本身在膨胀,而且越远的地方膨胀越快。星星发出来的光,在漫长的旅途中被"拉长"了。你可以想象一根橡皮筋上画了一段波浪线,把橡皮筋拉长,波浪线也跟着变长变稀——光波也是这样被拉长的。光波变长,颜色就从可见光变成了红外线,最后变成微波,眼睛根本看不见,能量也越来越弱。所以那些极其遥远的星系,就算它们亮得像太阳,它们的光传到我们这里时早就"变味了",变成了我们看不见的东西。夜空当然还是黑的。
宇宙的黑暗还有更深的秘密吗?
除了上面两个原因,科学家还发现宇宙里大部分东西压根儿就不发光。我们能看到的星星、星系,只占宇宙全部物质的大约5%,剩下95%是"暗物质"和"暗能量"——这两个东西既不发光也不反光,就像藏在黑幕后面,什么都看不见。所以宇宙的黑,不只是"光没到"或者"光变样了"的问题,很可能根本就有大量东西天生就是黑的、透明的、看不见的。我们每晚仰望的那片黑,其实是宇宙给我们出的一道还没解完的题。
有意思的冷知识:科学家用灵敏仪器测量全宇宙所有星光的平均颜色,结果是一种极其浅的米白色,被命名为"宇宙米色"——宇宙的底色,居然是奶奶家墙壁的颜色。