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22-03-01 16:58 微博认证:知识短视频矩阵视知TV官方微博

夜空为什么是黑色的?
这个看似简单的问题,同时也是科学史上最深刻的问题之一。

如果宇宙无限,从地球望去,我们视线的每一个点理论上都会接触到一颗恒星发出的光。如同你站在一个茂密的森林里,无论向哪个方向望去,都会看到树。
只有当这个森林很小,我们才看透树与树的间隙。
所以,这是不是意味着我们生存的宇宙并不是无限、均匀的?

这个谜题,被称为“奥伯斯佯谬”。它由19世纪德国天文学家海因里希·奥伯斯广泛传播而得名。他对这个谜题的猜想是,我们的宇宙必然存在边界,边界之外只有黑暗和虚无,因此,夜空才会是黑暗的底色。

在1848年,一个文学家提出了另一个猜想。
他是美国诗人、作家埃德加·爱伦·坡,同时也是一个二手……哦不,业余的科学家。
他提出,我们之所以看到黑色的夜空,是因为当我们向宇宙深处眺望时,实际上是在向更早的时间回溯。当我们的目光穿过恒星间隙看到夜空的黑暗时,实际上是在眺望宇宙诞生之初,尚未有恒星诞生的时刻,它们“如此遥远,尚未有任何来自彼处的光线能到达我们身边”。

当时的科学家并不认可这个文学家的想法。但这个猜想其实已经非常接近宇宙大爆炸的理论。
宇宙虽然在空间上可能并无边界,但在时间上是有限的。按照我们今天的认知,宇宙的开端在一个高温、超密的状态,从大约140亿年前某个具体时刻开始,宇宙大爆发发生,并且时至今日,宇宙一直在膨胀。透过恒星与星系之间的空隙,我们是在真正地回看群星形成之前的时间。

不过,通过更加先进的仪器,我们今天知道,夜空黑暗,只是由于人类肉眼视觉的限制。在这片黑暗中,充斥着微波背景辐射。它曾经如太阳一样炽热,只是随着宇宙膨胀而冷却。

于是,夜空的黑暗,就成为宇宙大爆炸模型的一个证据。

以上这个小故事,来自《宇宙的本质》。

这本书是剑桥大学物理学博士约翰·格里宾(John Gribbin)的科普著作,生动诠释虫洞、相对论、暴胀理论、量子力学、多重宇宙等热门理论,科学梳理人类认识和探索宇宙的历程。

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