宇宙为什么看上去是黑的?
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发布时间：2022-10-26 05:00
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时间：2023-01-25 04:02
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）。
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！
回答这个问题之前先说一下几个观点：
1.在地球上白天之所以很亮，是因为大气层的存在对光进行吸收再辐射，几乎每一点都可以看做一个点光源。就像是光被照进一个密闭的圆球空间内，内壁可以反射光，并且光是源源不断的。所以白天会显得很亮。
2.太空上几乎是真空的，光线真空中直线传播，航天员穿着航空服在太空中看到的太阳就是发光的天体，而四周空无一物不会很亮。
3.宇宙中恒星真的很多大多数都别太阳要亮，单位能达到万亿亿颗。但是宇宙真的很大，目前人类可观测宇宙930亿光年。
接下来回到提问：
理想状态下 ，夜晚打开一盏灯它的照亮范围是有限的（虽然光子不灭，可永恒传播），多开一些灯也可以达到灯火通明的程度，较之我们的宇宙恒星再多一点，密度再大一点也可以达到“灯火通明”的状态。但是我们的宇宙中的恒星并不是像一盏路灯一样固定不动，我们的宇宙年龄大约138.2亿年，但是现在人类可观测宇宙已经达到了930亿光年，这说明宇宙在加速膨胀，并且速度可能超过光速。在高中的物理课上我们都学过多普勒效应，当恒星的退行速度极度快的时候，会改变其波长发生红移现象，最终变成难以被看到的红光。甚至恒星的光都到达不了我们的太阳系。因为现在已经确认宇宙在加速膨胀，科学家猜测有一天漫天星辰我们可能只会看到太阳系的行星和我们的卫星月球了。
另一种原因上边也提到了，宇宙太大恒星不够多，太空中存在的星际物质、星际尘埃等会吸收光，到达我们这里的光几乎微弱黯淡到无。
简单回答抛砖引玉，期望更多优质答案。
