问答1 问答5 问答50 问答500 问答1000
网友互助专业问答平台

夜晚的天空为什么是黑色的?3

提问网友 发布时间:2023-10-26 23:35
声明:本网页内容为用户发布,旨在传播知识,若有侵权等问题请及时与本网联系,我们将在第一时间删除处理。
E-MAIL:1656858193@qq.com
3个回答
热心网友 回答时间:2024-05-16 21:30
这曾经是一个困惑了科学家几世纪(也许更久)的难解之谜。但这个迷仅当我们认为宇宙是永恒而且不变的前提下才会是一道难题,而在1920年之前,人们对宇宙的认识正是如此。

这个难题基于三个假设,(1)宇宙是无穷大的;(2)宇宙是永恒而且不变的;(3)宇宙中以一定密度均匀地充满了星系或恒星(发光体)。在这样的假设下,无论我们向哪个方向看,我们都会看到相同数目的恒星,考虑到宇宙是无限大的,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耀眼的光芒。

相同厚度薄层内恒星贡献的亮度相同,无穷多薄层就对应无穷的亮度;

假设恒星的数密度为$n$,距离地球$r$处,体积元$d \tau$内的恒星照射到地球,贡献的亮度应正比于:

$I \propto \frac{nd\tau }{r^2 }$

现在对体积元$d \tau$作积分,就对应在地球上观察到的总亮度,角度部分积分为$\Delta \Omega $,空间部分积分应是从$0$积分到$\infty $。

$I \propto \int_0^\infty {\frac{nr^2 \Delta \Omega dr}{r^2 }} = \int_0^\infty {n\Delta \Omega dr} $

这个积分是发散的。即天空应当是无穷明亮的,显然这与我们的日常经验是矛盾的,这就是所谓的奥伯斯佯谬。“奥伯斯佯谬”这个名称是宇宙学家赫尔曼·邦迪在 1950年正式提出的,以纪念19世纪的德国天文学家海因里希·奥伯斯(1757-1840),他曾就此问题写过一篇著名论文。当然关于这个问题的讨论可以追溯到奥伯斯之前更早的年代。

早在1610年,开普勒就曾讨论过这一问题,他天才地把夜晚天空的黑暗看成是宇宙大小有限的证据。他说,当我们通过恒星之间的缺口眺望时,我们看到的是一堵围绕着宇宙的黑暗的围墙。在这幅图像中,你不是站在无边无际的森林之中,而是在一片小树林中,当你通过树干间的空隙观望时,你看到的是树林外面的世界。

18世纪的瑞士天文学家德谢梭根据恒星的大小,和它们之间的平均距离,进一步计算可得出,只有当宇宙的直径达到约1千万亿($10^15$)光年,我们朝任何方向看,相当于看到一颗恒星的亮度。

1823年,奥伯斯认为遥远的恒星的光被恒星之间的稀薄物质云所吸收。但他没有考虑物质云吸收光辐射后,将提高物质云的温度,从而使物质云发出辐射的能力增强,一直到它发出的能量与吸收的能量相等为止。即它本身将和恒星一样明亮,这样该难题还是没有被解决。

显然,三条基本假设中至少有一条是错误的。我们仍然不能肯定宇宙是否是无穷大;宇宙大概真的像我们观察到的那样充满了星系;但我们确实知道它并非是永恒不变的。我们所知的宇宙产生于150亿年前的大爆炸。由于光速是有限的,在一个年龄是150亿岁的宇宙中,我们只能观察到最远150亿光年处的星系(即使所有星系在宇宙诞生后立刻形成)。即便宇宙是无穷大的,更远星系发出的光也无法达到地球。根据德谢梭的计算,宇宙至少要有1千万亿岁并且有1千万亿光年大小,才能在夜晚达到一颗恒星的亮度。这是我们所在宇宙年龄的10万倍。因此只要宇宙诞生于离我们现在足够近的过去某个确定时刻,就不会有夜晚黑色天空之谜。
热心网友 回答时间:2024-05-16 21:31
因为太阳的白色光被 地球挡住了,不能直射 到地球背面上。
热心网友 回答时间:2024-05-16 21:31
因为黑色区域没有可见光线进入你的眼睛

本文如未解决您的问题请添加抖音号:51dongshi(抖音搜索懂视),直接咨询即可。

夜晚的天空为什么是黑色的 说明文阅读阅读73 无证驾驶副驾有证怎么处罚10 100字的爱国事例639 爱国人物的事例(100字左右)4 100字左右的爱国小故事10347 当代建盏全是化学釉么?85 求10篇300字左右的作文!!急!!142 构建的基因文库能不能长期贮存后使用 20岁需要用护肤品吗41 有首歌歌词有一句只怪当时年少太懵懂2 Alicia Bonnie:女性怎么戴项链更显气质? 儿童换牙早好还是晚好11 作文精彩开头844 没到一年时间怎么改? 一月到十二月的英语单词。12291 同一个手机号注册两个,新的刚注销,旧的怎么找回? 求 终结者外传 1至二季,百度网盘或者直接发我百度云26 下列食物中,食用部分属于种子的是(  )A.黄瓜和葡萄B.茄... 我们食用韭菜是植物体的什么器官4 理想上者得其中,理想中者得其次 一句古文3 怎样确定苹果手机主板是否坏了52 一月到十二月的英语单词148 身为一个企业的老板需要学习会计工作吗?他们是如何放心地做到把...1 安装了IE7后又想安装IE6,该怎么办? 安装版的操作系统,自带IE7,如何改为IE6? 吸血鬼日记第一季Damon的项链是什么时侯给Caroline...6 歌词曾经年少不懂事时间慢慢的流失是什么歌90 ...2014-8-08号定期存款30000到期没取,自动转存到2017-9-27号取出... 重庆财经职业学院的热门专业有哪些? ...写明是约定转存,13年7月19号到期,我没去取,20号去取利息会受影响吗... 原始wxid怎么加好友 神州的近义词是什么?34 “神州”的近义词是什么?7 主管护师关注哪个微信 有没有单颜色的图片,越多越好,比如纯粉,纯蓝的,黑白的不要。 谁给我个纯红色背景上有个H字母的图片,要大写,谢谢。1 这幅图我画好了人,可是背景画不来,大家帮我想想有什么其他合适...1 中国质量奖的评审结果如何公布? 御龙在天手游天降宝鼎 四字精美礼品相送 家居安装电线,插座旳工具有哪些
Top