@ 2016.10.15 , 12:00
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科学家终于彻底搞明白为什么夜晚是黑的

每当我们凝视夜空的时候,我们都觉得它像一块镶嵌着闪亮星星的漆黑空间。这种现象被称作奥伯斯佯谬,虽然它出现在16世纪,但至今依旧引发着一些争议。它提出的问题是:如果宇宙真的无限而永恒,那么为什么我们看到的不是一模一样的明星,夜晚看到的是漆黑的夜空而非明亮的天空呢?

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现代解释认为宇宙有限,它有年龄并且正在越来越快地扩张。根据爱德文·哈勃在1929年的观察,宇宙的扩张使得遥远明星的光变成了人类肉眼看不见的颜色。

但根据发表在《天文物理期刊》上的一项新研究,天文学家们也许终于能够解决这个争议了几个世纪之久的问题。

天文学家们先前估计人类可观测宇宙的范围内包含一千亿个星系。新研究通过估计附近星系和宇宙最远边缘星系的密度,再次检查了这一数据。由于光的速度有限并且能够花数十亿年的时间到达地球,因此他们还回顾了宇宙的年轻时代。

荷兰莱顿天文台的Christopher Conselice带领着其他三位天文学家们,开始了他们的研究。他们发现在他们回顾的那个年代,星系的密度有所增加。这很重要,因为星系经常合并并随着时间的流逝而增大。(以我们的银河系为例,它就正在与仙女座星系碰撞的进程中。)

但等到星系的密度增大到一定值之后,就会下跌。研究人员们总结道:“人类的观察并未到达最小的星系。我们知道在我们目前可观测宇宙的范围之外,还存在着更多小星系。”

通过探索他们看到的比率,并假定有东西遮住了他们的视野,他们认为先前对可观测宇宙内星系的数量有误,宇宙中应该有2万亿个星系而非先前预估的一千亿个。

该团队表示:“这个问题并不是好奇导致的一时兴起,它还联系着宇宙学和天文学其它很多问题。”是什么将这些星系藏了起来,这又让我们回到了奥伯斯佯谬。

研究人员们表示关于奥伯斯佯谬的大多数解决方法都分成了两个阵营:第一个解释了恒星和星系的消失方式;第二个,他们解释了为何许多恒星和星系存在但我们从地球上看不到。

最受欢迎的观点是,宇宙扩张有看不见的星系红移,它结合着宇宙有年龄和可观测到的大小出现。但Conselice及其同事推进了一步,给这个谜题新增了另外一个答案。

他们认为气体和尘埃吸收了在宇宙中漂移的光(该观点早就被抛弃,因为科学家们原本认为这种解释会让黑暗的天空问题变得更糟糕),这以过程扮演了一个变黑角色。

基本原理是,恒星的无限场会无限加热气体和尘埃,直到其也像恒星一样明亮为止。

研究人员们认为遥远但数量有限的星系发出来的可见光被气体和尘埃吸收了一部分,接着这些光以红外线和紫外线波长等人类肉眼看不见的形式被重新释放出来。

在下个十年左右,地球和太空里会有越来越多灵敏的望远镜,研究人员们希望能够利用这些测试他们的理论能否站得住脚。

Conselice在NASA的一个新闻发布会上说道:“想到宇宙中还有百分之九十的星系等待着人类去研究,这真是令人难以想象。”

本文译自 ScienceAlert,由译者 肌肉桃 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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TOTAL COMMENTS: 48+1

  1. woyeshirenle
    @11 months ago
    3281535

    呃……嗯……啊……

  2. 美男子
    @11 months ago
    3281536

    上炕认识娘们儿,下炕认识鞋。

    [5] XX [24] 回复 [0]
  3. 黑夜里的网子
    @11 months ago
    3281543

    不是说是视线终结在暗物质上了吗?

  4. 3281544

    因为晚上不出太阳 此贴终结

    [27] XX [84] 回复 [0]
  5. 3281546

    信NASA,得永生

    [13] XX [1] 回复 [0]
  6. 3281547

    没懂,难道不是太阳在背面么

    [8] XX [18] 回复 [0]
  7. BiuBiuBiu
    @11 months ago
    3281554

    科学家终于彻底搞明白为什么夜晚是黑的 这个标题跟内容完全是两码事啊 搞事啊

    [72] XX [7] 回复 [0]
  8. kaphy1114
    @11 months ago
    3281555

    @逗比: 智障

    [15] XX [6] 回复 [0]
  9. 3281557

    我记得很久之前就有正确答案了啊。

    因为地球不是透明的。

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  10. 嗬呵赫
    @11 months ago
    3281560

    其实不是黑的,如果你能“看到”微波的话

    [17] XX [0] 回复 [0]
  11. 芦中人
    @11 months ago
    3281561

    其实这帖子说的是为什么晚上无穷无尽的星星的光芒没能把地球的背阳面照亮吧
    看不懂完全是标题的锅 故意吸引眼球

    [36] XX [2] 回复 [0]
  12. 3281562

    我想文初提出的问题是:既然宇宙无限,宇宙中恒星无限,那么我们的视野之内应该都是星星才对,不应存在黑暗的空隙。

    [114] XX [0] 回复 [0]
  13. 3281565

    光传播有损耗的吧,就这么回事

  14. 正直者
    @11 months ago
    3281569

    @啊啊: 越远的地方星星也越多,光按距离平方减少,但发出光的星星的数量也按距离平方增加

  15. 3281571

    经费到手系列

  16. 3281575

    标题不是在讽刺啊?科学家的问题应该是,既然宇宙是无限的星星也是无线的,那我们看到为什么不是明亮的星空,而是黑暗的星空

  17. 茶苯海明
    @11 months ago
    3281576

    宇宙是有限无界的,自然辩证法里讲过

  18. 3281579

    不应该发表在无厘头研究里面吗

  19. 3281581

    以前说被暗物质吸收,现在是尘埃吸收后以红外线释放,还是理论推测,这叫彻底搞明白吗?

    [11] XX [3] 回复 [0]
  20. 3281582

    又黑段子区的一哥……

  21. lbSeevdo
    @11 months ago
    3281591

    主要是因为在假设宇宙是静止的情况下,考虑到恒星在天空中的密度,电磁波的衰减等等因素,夜晚的天空应该被星光照得和白天一样明亮。但是天空却是黑的,后来才知道是因为宇宙在膨胀,离地球距离超过一个数值的恒星的星光都红移到了红外线而不可见了,在可观测宇宙之外的恒星的星光则因为远离地球的速度超过光速而无法到达地球。

    [12] XX [1] 回复 [0]
  22. lbSeevdo
    @11 months ago
    3281593

    主要是因为在假设宇宙是静止的情况下,考虑到恒星在天空中的密度,电磁波的衰减等等因素,夜晚的天空应该被星光照得和白天一样明亮。但是天空却是黑的,后来才知道是因为宇宙在膨胀,离地球距离超过一个数值的恒星的星光都红移到了红外线而不可见了,在可观测宇宙之外的恒星的星光则因为远离地球的速度超过光速而无法到达地球。

    [30] XX [1] 回复 [0]
  23. sarcophile
    @11 months ago
    3281613

    我一直都在想,观测者收到的光的量,应该是距离的三次方,也就是说,均匀分布的前提下,观测者看到最近的星,收到的光的量假设是一,二倍距离处的一颗星的光的量就是八分之一,一直到无穷远处,所有这条线上星星的光量加起来是个有限的数字,明显小于二

  24. sarcophile
    @11 months ago
    3281614

    应该是和三次方成反比

  25. 3281617

    @KKK: 自然数无限 偶数无限 中间还有奇数呢 无穷+无穷=无穷

  26. 3281632

    @am: 你在逗我吗?

  27. 眼高手低
    @11 months ago
    3281636

    难道不是因为显卡性能不足吗?

    [13] XX [2] 回复 [0]
  28. 3281654

    因为人类看不见,所以黑。。。

  29. 3281662

    小学堂里不是讲过了么,这届科学家不行啊

  30. 流河旱树
    @11 months ago
    3281702

    因为光速有极限,宇宙在膨胀,所以眼睛能看到的光就有限了,有的光不能来到地球。

  31. 3281722

    因为弯蛋的神秘力量光消失的地方

  32. JagdNeko
    @11 months ago
    3281792

    我们居然已经探索了10%?

  33. 培根炒饭
    @11 months ago
    3281821

    @KKK: 无穷大除以无穷大,还可能等于零呢

  34. 3281826

    标题党!其实根本没解决任何问题

  35. 3281957

    @逗比: 人如此名,还此贴终结,当这里是那些垃圾贴吧吗

  36. 3282028

    @lbSeevdo: 被你一说就明白了,膜拜大神!

  37. 3282030

    @流河旱树: 我看文章的时候脑子里一直在想,这特么到底在说什么玩意???结果被你三言两语解释清楚了,天啊煎蛋好多大神顿时觉得自己档次好低……

  38. 3282089

    其实奥泊斯不是第一个发出此论点的人 Thomas digges 比他早很多

  39. 3282213

    @BiuBiuBiu: 那是你没明白意思,自己百度一下

  40. 岂不美哉?
    @11 months ago
    3282224

    “我闭上眼睛就是天黑~”

  41. 3282245

    @KKK: 无限之中包含着无限,并不是无限等于无限

  42. 3282249

    说到底还不是因为人眼的可见光频域太窄

  43. 叮叮车
    @11 months ago
    3282258

    地球如果能以光速运动,任何问题迎刃而解

  44. 费孛沓
    @11 months ago
    3282569

    标题党啊……明明还是个猜想嘛。

  45. 3282776

    数学家终于彻底搞明白为什么1+1=2

  46. 3282885

    如果这个宇宙的天空是明亮的,我们就看不见星星。如果人类看不见星星,就没法发现万有引力定律,开普勒定律。科学也就没法开始。人类就一直处于蒙昧状态。处于蒙昧状态的人,就不会问出这个问题。

  47. 3283313

    @流河旱树 :不要误导,并不是光不能到地球。光速不变原理,即使恒星以光速远离我们而去,地球依然能够接受到恒星发出的光,只不过由于红移波长拉长了一倍,超出可见光范围。

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