为什么太空看起来是黑色的?
太空,一个深不见底的黑暗世界,让人们怀着敬畏的心情望而却步。刘洋宇航员在接受采访时形容太空为"深,万丈深渊都不足以形容",这不禁让人思考一个问题:为什么在太空中我们感受到的是一片黑暗,而不是太阳的明亮光芒?
在开始解答这个问题之前,我们先来澄清一个误区。虽然我们常常看到拍摄的太空照片或影像背景是一片漆黑,但实际上宇航员在空间站上是可以看到星星的。这并不是我们常见的太空照片或影像出现的没有亮点的情况,而是因为拍摄设备的问题。然而,宇航员在太空中所感受到的确实是四周一片黑暗,且深不见底。这其中的原因是多方面的。
首先,太空是接近真空的环境,没有足够的粒子来进行光线的散射和反射,光线无法进入宇航员的眼睛。简单来说,我们的眼睛只有在光源照射到它们时才能感知到光线的存在。如果我们想要知道手电筒是否打开了,必须要看到墙上的光点或者光束路径中的灰尘被照亮才能判断。当我们把所有的灰尘和粒子都去掉时,我们将无法判断手电筒是否是亮的。同样的道理,太空中没有足够的灰尘和粒子来反射光线,再加上空旷的环境,所以在没有光源照射的情况下,我们无法感知到光线的存在。
更进一步地说,当手电筒打开时,整个房间由于光源的存在而变亮,这是因为光线通过反射和散射从各个方向进入我们的眼睛。类似地,白天的时候地球上到处都是亮的,这是因为光线被大气层中的粒子反射和散射。然而,在太空中,没有光线的反射和散射,导致我们抬头看到的是没有顶的天空,低头看到的是没有底的深渊。除非我们直接看到光源或者有物体反射光源,否则我们就无法感知到光线的存在。这种既视感对于人类来说是完全陌生的,因此在空间站上低头看向太空时会感到不安和恐惧,这也被称为“深空恐惧症”。
奥尔伯斯悖论与太空的黑暗
除了上述的解释,我们还需要回答另一个问题:太空中充满了众多的恒星,按理说它们应该照亮太空,为什么太空还是一片黑暗呢?
这个问题涉及到奥尔伯斯悖论(Olbersparadox)。这个悖论提出的是一个假设,即在一个静态的、无限古老的宇宙中,分布着无限数量的恒星,那么整个夜空应该是明亮的而不是黑暗的。然而,这个悖论有几个前提假设是不成立的。
首先,宇宙是在不断膨胀的,远离我们的恒星会以超光速的速度运动。这意味着它们的光线将永远无法进入我们的眼睛,因为它们距离我们越来越远,光需要时间才能传播到我们的位置。而且,根据大爆炸理论,宇宙也有自己的年龄,即17亿年。这意味着在这个距离之外的光线还没有到达我们的视野范围。所以,远离我们的恒星的光线根本无法照亮整个太空。
因此,即使宇宙中存在众多的恒星,它们的光线也无法照亮夜空。在目前的观测范围内,我们只能看到我们可观测宇宙范围内的恒星,并不能看到整个宇宙。所以,光线永远不可能照亮整个夜空。
太空的黑暗实际上是黑炭的黑
最后,让我们来谈谈太空黑暗的本质。太空中的黑暗实际上是一种非常特殊的黑,被称为"黑炭的黑"。它具有一定的亮度,但是目前还不清楚这种额外的亮度从何而来。
有研究人员认为,这种额外的亮度可能来自一些微小的亮度成分,例如微弱的星光或宇宙微波背景辐射。此外,黑洞等暗物质也可能对太空黑暗起到一定程度的贡献。然而,这些仍然是待科学探索和研究的问题。
总的来说,太空看起来是黑暗的,主要是因为太空是接近真空的环境,没有足够的粒子来进行光线的散射和反射;加上光线远离我们后以超光速运动,太空中远离我们的恒星的光线无法到达我们的眼睛。此外,太空黑暗的本质还涉及一些未解之谜,需要进一步的研究和探索。