杭州交通信息网2017石家庄正定马拉松:夜空为什么是黑的？
来源：百度文库 编辑：杭州交通信息网 时间：2024/04/30 19:20:05
奥伯斯指出，按照静止、均匀、无限的宇宙模型，天空中散布着无数个均匀分布的发光恒星，尽管距离越远，单个恒星的亮度越小，但考虑到所有星光在宇宙中任一点的光照总和，以及近距恒星对后面星光的遮掩效应，整个天空就和太阳一样明亮，而实际上夜空却是黑的。理论与实际观察结果就是这样矛盾。简单地说，黑夜应是白夜。
早在奥伯斯之前，另一位德国天文学家开普勒就认为，如果天空的星星无限多，夜晚的星空就应该是亮的。不论是奥伯斯，还是开普勒，他们虽然提出了问题，却无法回答问题。理论和实际相矛盾，必有原因。但不知道问题出在哪里？
为了解决奥伯斯悖论，天文学家提出了多种理论加以解释，但都不能自圆其说。直到今天，仍然莫衷一是，成为一个难解的谜。
有的天文学家认为，星空中存在着吸光物质，吸光物质吸收了来自恒星的星光，使天空黑了下来；有人则认为奥伯斯的理论是根据恒星均匀分部在宇宙中计算出来的，而实际上恒星分布并不均匀，有的星区恒星多，有的星区恒星少。因此，在宇宙中存在亮区和暗区，而地球就处在暗区，所以，天空是黑的。还有人认为，奥伯斯的悖论是对的，但奥伯斯假定了恒星永远在那里发光，实际上有的恒星已经“死亡”，不发光了。遥远的恒星在“死亡”之前发出的光尚未到达地球，所以，地球上的星空是黑的。
还有人用大爆炸理论解释这一现象，认为大爆炸后出现了许多星云，逐渐凝聚成各种天体，宇宙不断向外膨胀，大量恒星远离地球而去，这些恒星的光也不能到达地球。所以，在地球上看到的星空是黑的。似乎，这些理论都有道理，但又不能很好地解释奥伯斯悖论。
奥伯斯认为，宇宙是无限的说法不科学，如果宇宙是无限的，恒星与恒星之间就不会有暗区，地球上空就不会是黑的，而且要比白天还要亮得多。但现代天文学知识告诉我们，宇宙的确没有尽头。如果有尽头，尽头那边又是什么？
奥伯斯的悖论提出至今已有100多年了，尽管天文学取得了许多重大进展，可是仍然没有能够提供科学的答案。既然地球上白夜和黑夜的问题无法推翻奥伯斯理论，唯一的办法是寻找最终的事实根据，来解释这个矛盾。看来，只有等待到21世纪了。
黑色是宇宙大爆炸前的颜色．众所周知，光是有一定速度的，光线传到地球需要时间，而宇宙那么大，宇宙中各个恒星的光传到地球需要的时间就十分地多．所以我们看到的夜空的黑色是宇宙大爆炸前的颜色－BLACK
另外，宇宙中存在着大量的暗物质．这些暗物质会吸收恒星所发出的光，从而使宇宙更黑
我的天呀```地球有白天黑夜之分是应为地球的自转``
你可以那个乒乓球``拿个手电筒照任意乒乓球的一边```你所看到球的另外一边都会是黑色的````就是这个原理```地球`对着太阳的一边是`白天`另外一边就是黑夜````
而且```地球`距离``最近的`（除太阳）``恒星```也有几万光年```所以呢`那里得到``到地球的时候``势必`太阳光到地球的``折射德更多````
1:1 [hgb] 起 初 神 创 造 天 地 。
[kjv] In the beginning God created the heaven and the earth.
[bbe] At the first God made the heaven and the earth.
1:2 [hgb] 地 是 空 虚 混 沌 。 渊 面 黑 暗 。 神 的 灵 运 行 在 水 面 上 。
[kjv] And the earth was without form, and void; and darkness was upon the face of the deep. And the Spirit of God moved upon the face of the waters.
[bbe] And the earth was waste and without form; and it was dark on the face of the deep: and the Spirit of God was moving on the face of the waters.
1:3 [hgb] 神 说 ， 要 有 光 ， 就 有 了 光 。
[kjv] And God said, Let there be light: and there was light.
[bbe] And God said, Let there be light: and there was light.
1:4 [hgb] 神 看 光 是 好 的 ， 就 把 光 暗 分 开 了 。
[kjv] And God saw the light, that it was good: and God divided the light from the darkness.
[bbe] And God, looking on the light, saw that it was good: and God made a division between the light and the dark,
1:5 [hgb] 神 称 光 为 昼 ， 称 暗 为 夜 。 有 晚 上 ， 有 早 晨 ， 这 是 头 一 日 。
因为有无限红移面。
按照哈勃定律，天体相对于我们的退移速度，和到我们的距离成正比。所以当距离大到一定程度时，它所发出的光线将因红移而变成不可见光。当天体相对退移速度将达到光速时，将出现无限红移，致使光先永远也到达不了地球。
所以，宇宙中照亮地球的光源，是有限而不是无限的。
奥伯斯的推导基于以下的宇宙学观点：
1．宇宙物质是均匀分布的。
2．宇宙是静态的。
3．宇宙是无限的。
4．宇宙存在的时间已经无限长．为了避免夜晚的天空像太阳那么亮的结论，我们必须重新考察上述观点．一个平均密度随观测距离的增大而减小，并以零为极限的等级式宇宙模型可以消除佯谬，但要付出失去均匀性的代价．但迄今为止的观测结果是：宇宙物质在大尺度空间内的分布是均匀和各向同性的．这个观点称为宇宙学原理，是现代宇宙学理论所必须依据的公理．上述第一点符合宇宙学原理，应予保留．这样等级式宇宙模型应该放弃．由于奥伯斯假定恒星发光不变，这一点今天看来最成问题．如果假定恒星并不是永远那么亮，而是在有限的过去才开始发光，由于远处恒星的光线尚未到达我们这儿，这也可以避免整个天空像太阳那么亮的结论．这使我们面临着是什么首次使恒星发光的问题．如此看来一个具有有限过去的宇宙可避免奥伯斯样谬．此时宇宙在时间上有个开端．另外一个有足够大膨胀速率的宇宙也能避免奥伯斯佯谬，即使它具有无限的过去．因为根据量子理论的观点，光子的能量正比于其频率．远距离高速追行光源的光线将产生非常大的红移，因而其能量将相应减小，使其总和保持有限，甚至可忽略不计．由于观测上尚无放弃宇宙学原理的理由，第一条观点应该接受，而第二、第四条应该重新考虑。
20世纪初，爱因斯坦创立了广义相对论，这就为研究宇宙的整体结构提供了理论基础．宇宙的整体性质由引力场方程决定．荷兰物理学家德西特首先获得了引力场方程的一个宇宙解，但它是动态的而不可能是静态的：宇宙要么是膨胀的，要么是收缩的．观测上，哈勃发现河外星系的视向退行速度与距离成正比，即距离越远，视向速度越大．这说明宇宙空间中任意两个星系间的距离都在增大，宇宙在膨胀．如果一个膨胀的宇宙沿时间反溯回去将会达到一个原始的超密态，也就是宇宙于过去某一时刻创生于一次原初物质的大爆炸过程．这就是大爆炸宇宙学的宇宙模型．为了理论预言和实验观测相一致，宇宙在极早期曾经历一个暴胀阶段．显然一个具有有限过去而正在膨胀的大爆炸宇宙模型能避免奥伯斯佯谬．还有一个具有无限过去的稳恒态宇宙模型，它虽能消除佯谬，但却要破坏能量守恒且不能解释宇宙微波背景辐射等，已经不再为人们所接受。
综上所述，现在观测到的宇宙在膨胀，这是科学界公认的．经历一个暴胀阶段的大爆炸宇宙学模型是一个成功的模型，其理论预言与实验观测十分吻合．显然这是一个动态的宇宙学模型，且宇宙在时间上可能有一个开端．这样看来，对于一个均匀、静态、无限的经典宇宙学模型，其第二、第四条观点不成立．如果放弃这两条，也就自然不会得出夜晚的天空像太阳那么亮的荒谬结论。
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要善于动脑筋,假如我们每一个人那一支蜡烛,站在地球的每一个角落,那么从太空上看地球会是亮的吗?当然不会.因为大气层吸收了光线.
既然地球上都不会出现白昼化,宇宙就更复杂了.首先,按你说的:假如宇宙无限大,即便是星光之间无缝隙,可恒星与地球之间也存在无数的行星及黑洞,他们可以利用引力场大肆吸收光线.
况且即便是没有这些干扰,光经过那么远的距离早已发生偏折,根本不可能全部到达地球,在加之有些恒星本身很小,你所说的白夜就不可能实现了.
是太阳系外围的奥尔特云在做怪。