@ 2018.12.23 , 17:00

为什么黑天是“黑”天

为什么黑天是“黑”天
Credit: 123RF

你可能想知道为什么天空是蓝色,或者是什么赋予了落日赤朱丹红,这些明亮的颜色在自然界中绚烂夺目,同时也等待人们的探索。那你有没有想过为什么夜是黑色?

第一次听到这个问题可能会觉得毫无意义,“这就好像是问为什么水是湿的一样,”宇宙学家Will Kinney说。但几个世纪以来,“夜的黑”都让天文学家十分困惑,他们把这称为奥伯斯悖论。

遥远的星光看起来十分微弱,那些更远的星星所发出的光甚至肉眼不可见,但是当用专业的太空望远镜看向黑暗的星空,天文学家们发现了不可思议的微弱星系。当你看得越深入,发现的就会越多。如果像早期的天文学家所设想的那样,无穷无尽的宇宙中,恒星均匀散布其中,那么其实夜空也是群星闪耀的,并不黑暗。天体物理学家Katie Mack说:“星星无处不在,无论你看向天空哪里,你的视线最终会落在某颗星星表面,整个天空一直都随着太阳的光芒闪耀着。”

夜晚的存在证明我们看到的星星不会一直闪耀,原因与我们为什么会看到它们一样。就像人和车,光也有自己的速度,尽管光速很快,要传递到某一处也还是需要一定的时间的。当你收到一个旅途中的朋友寄来的明信片时,那你就会想到上周当他们在寄明信片的时候在干什么,但是当你读明信片时你就不知道这个朋友在干嘛了(细思虽然不至于恐极,但会有中很难表达的感觉)。当你看向一个星球、恒星、或星系时,你也从会收到来自过去的信息,这个信息会告诉你,你看到的这个发光体在把光线发向你时在干嘛。当你直视太阳时(危险动作,请勿模仿),你看到的是它8分钟前发出的光线,木星的则是至少在半小时前。

当你回望太阳系,你的回顾之旅会变快。除了太阳,离我们最近的恒星的光线需要四年多的时间才能到达地球,肉眼可见的最远的恒星能将你带到4000年前(对这如果有点儿迷惑,再看看寄明信片那个例子)。当天文学家研究相邻的仙女座星系时,他们看到的是250万年前的信息。如果明天发生一场宇宙灾难,仙女座从宇宙中消失,那么地球上的人要在250万年以后才能收到光带来的这个“坏消息”。你看到的宇宙越“深”,你看到的时间就越“久”。Kinney说:“宇宙学家真的很幸运,能看到宇宙的、‘顺序排列’的整个历史。”

宇宙有一个开始,在恒星与星系之前,这解开了“黑”夜的奥秘。很多宇宙学家认为宇宙是从一个“小点”开始,然后开始像气球似的膨胀,这就是“宇宙大爆炸”(Big Bang)。你看到的宇宙越“深处”,就越接近“大爆炸”的时间。宇宙学家将这个早期时代称为“宇宙的黑暗时代”(Cosmic Dark Ages)。在这个时期,你可能也能想象得到,宇宙中是漆黑一片的,星星刚开始燃烧,浓浓的氢气雾阻挡了这微弱光线的传递。无论你的视力多好(哪怕是二娃千里眼),无论专业望远镜多么先进,关于这段“历史”你还是很难看到。

当你仰望星空时所看到的黑暗,某种意义上讲是很久很久很久以前的黑暗。恒星不能照亮整个天空,是因为我们能看到的天空只是宇宙的一小小小小小部分,并非像早期天文学家所想的那样持续不断的。Mack说,还是没有足够“填满”所有“缝隙”的光。

探索宇宙中最遥远、最古老的“地方”需要多年的研究和先进的望远镜,但夜空一直都是摆在我们眼前的基本问题的答案,你要做的是去探索那些星星之间。

本文译自 popsci,由译者 行走的五花肉 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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