天文学家明白为什么夜晚的天空是黑暗的

发布网友 发布时间：2022-04-20 21:59

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热心网友 时间：2023-08-07 00:02

夜空为什么是黑暗的，直到20世纪才有了相对合理的答案。

光线说

其他恒星光太弱

问题的答案乍一看很明显：因为太阳下山了。但是据我们已知的知识，如果宇宙是无限的，又充满着无数颗恒星，那么夜晚难道不是应该和白天一样明亮吗？这种理论和观测之间的矛盾，被称为“奥伯斯佯谬”。

海因里·奥伯斯是19世纪德国的一位医生和天文学家。他喜欢观测天空，寻找彗星，并最终发现了2颗小行星。1823年，奥伯斯写了一篇宇宙学论文。他说，想象一下，如果恒星均匀地分布在宇宙空间里，离地球近的恒星，自然看起来就大，但远处的恒星数量也会很多。奥伯斯力图证明，数量巨大的远距离的恒星虽然“目视尺寸”相对较小，但在我们视野中仍覆盖着整个天空。如果宇宙是无限的，就意味着天空中充满着无数的闪亮的星星，那么夜空应该会和白天一样明亮。

但显然，正如奥伯斯描述的：“大自然并没有这样安排事物。地球并没有被笼罩在耀眼的星光之中。否则，我们将无法看到星星，只能通过观测黑子来推断太阳的行踪，而月亮和行星仅仅是明亮背景上移动着的暗斑。”那这些星星的光芒究竟去哪儿了？

奥伯斯的论文当时并没有引起普遍注意，夜空的黑暗之谜也无人问津。直到1576年，英国人托马斯·迪格斯在其父所写的一本书的附录中，又尝试解释为什么夜晚没有被星光照亮。这本书的内容是讲以地球为中心的宇宙体系，但迪格斯却是哥白尼的支持者，认为恒星散布于宇宙空间中。他说：“无穷天际上的恒星发出无限的光芒。但是它们互相遮挡，而且距离相当遥远，于是星光越来越弱……所以我们看到的现在的夜晚才是如此黑暗。”

在1721年，爱德华·哈雷在皇家科学院的一次演讲中，也提出了类似的两个方法来说明无限大且充满恒星的宇宙为什么有一个黑暗的夜晚。他的两个观点中，其一是说远处大量恒星的光无法等效于近处少量恒星的光；其二则重复了迪格斯的观点，认为看不见的恒星对于光没有贡献，因为“它们的光线……太弱，无法使我们感觉到”。

这个解释看起来合理，实际上却是很有问题的。因为按照我们观察到的夜空现状来分析，把所有看不见的恒星的光整合起来，是能达到被看见的程度的。比如我们肉眼可以看到仙女座星系，但是仙女座星系中并没有一颗恒星亮到足以让肉眼看到。如果无数颗恒星同时存在是事实，那么起码我们能看到比银河更闪亮的天空。

暗墙说

宇宙空间不透明

德国天文学家约翰内斯·开普勒后来对迪格斯提出了质疑。开普勒认为，宇宙无限大，会使太阳迷失在茫茫星海之中。他提出，夜空之所以是黑的，是因为在我们居住的星际空间周围有一堵“暗墙”。

瑞士天文学家让-菲利普·卢瓦斯·德·谢诺1744年在描述当年一颗有着6条彗尾的彗星的书的附录里，也讨论了这个问题。谢诺认识到，远处看不见的恒星对于整个天空中的光应该是有贡献的。他说：“夜空之所以是黑的，原因只是宇宙空间并不透明。它充满着物质，这些物质会‘吸收’光线，从而产生了一个黑暗的夜空。”

其实，奥伯斯在1823年的论文中早就提到过相同的观点。然而，谢诺和奥伯斯都错了。

不久就有天文学家提出，空间中的消光物质并不能使夜空变暗。消光物质在遮挡光线的同时，也会被光线加热，进而发光，它们应该会和恒星一样明亮———就像大雨中的树，起先叶子还能保护地面不受雨淋，可是不久雨水便会从叶子上滴落下来，最终地面还是*透。

曾绘制了“月面图”的德国天文学家约翰·马德勒，出版过一本书叫《大众天文学》，其中也提到“星际物质吸收星光而使夜空变得黑暗”。但后来他意识到错误，在1858年他的另一本书以及1861年版的《大众天文学》中，他给出了另一种解释：“光速是有限的，它的传播需要时间。因此，我们看到的光是经过有限的时间来到我们这儿的。这样夜空黑暗之谜就可以得到合理而充分的解释———星际消光的*可以被排除了，更确切地讲，远处的星光还没有到达我们这里。”

距离说

远处的光未到达地球

马德勒提出的“还未到达”理论，似乎接近了*。不过在他提出此说前10年，已有人给出过类似的解释———被普遍认为第一个给出“奥伯斯佯谬”正确解释的人，并不是来自欧洲那些装备齐全的天文台的天文学家，而是一个美国诗人———爱伦·坡。

爱伦·坡在临死前出版的《我发现了》一书中，这样解释了“奥伯斯佯谬”：星星无穷无尽，天空的背景就会呈现出明亮，就像是银河———它们不会呈点状，在背景中也不会只出现一颗星星。因此，只有一种可能，由于恒星的距离实在是太远了，它们发出的光还没来得及到达地球。

简单地说，爱伦·坡认为，我们无法看到比宇宙更远的地方，所以，黑暗的夜空是宇宙诞生的证据。

爱德华·哈里森认为是爱伦·坡首先正确揭示了“奥伯斯佯谬”。哈里森在第一次看《我发现了》一书时，说：“我大吃一惊，一个诗人，不，一个最了不起的业余科学家，在140年前就领悟到了问题的本质。”

热心网友 时间：2023-08-07 00:02

　　对于这个问题我是这样认为的：宇宙中的恒星虽然多如砂粒，但同无限广阔的巨大宇宙空间相比还是显得太稀少了。恒星虽然发出巨大的光和热，但恒星与恒星之间一般要相距数以光年计，在如此空旷的空间里，恒星再亮也如同一支小小的蜡烛一样难以照亮一个巨大的飞机场，这相对来说分布稀少的恒星也难以照亮整个夜空！不知我的比喻是否恰当？
　　再补充一句，有人认为天空之所以是黑色的，是因为宇宙空间是真空的，而没有物质的真空是不会发出光线的，因此天空背景就是黑色的。但我认为，即使宇宙空间不是真空的，那些极其遥远的、微弱的星光难道就能照亮整个夜空吗？
以上个人观点仅供参考吧！