冷知識》夜晚的「天空」為什麼是黑色的?



今天我們來了解一下天空是什麼顏色的?所有精神正常的人都會回答,白天沒有霧霾,那麼就是藍色的,而晚上的天空是黑色的。

這似乎是一個非常簡單的問題嘛,連小孩都會輕易回答得出來,這也是一個最基本的常識。

如果連這些常識都不知道,那麼恐怕犯罪也就不需要負刑事責任了。

俗話說得好,黑夜給了我黑色的眼睛,而我卻用它來翻白眼。

有些問題雖然結論很簡單,可是一旦想的複雜了,這個問題也會變得很複雜,而且其中還蘊含了很多奧秘。

咱們首先來解決為什麼夜空是黑色的這個問題。

關於這個問題乍一聽感覺很明顯吧,白天發光發熱的太陽,到了晚上就下了班,沒有太陽,周圍自然全都是黑暗。

地理老師也會講,這是因為地球的自轉嘛,地球畢竟是一個不透明的大圓球,總會有一面對著太陽,還會有一面背對著太陽。

所以太陽照著的一面永遠是白天,而背對的一面就只能面對黑夜了。

咱們如果只是普及常識的話。它就要變成兒童節目了。

剛才的推導似乎很有道理,可是晚上接受不到太陽的照射,就一定會面臨黑暗嗎?

這個問題忽略了一個非常關鍵的因素,那就是星星有一個問題,就是星星既然有這麼多,多到無窮無法數清,那麼無窮個星星的亮度加在一起,按說亮度應當比太陽的亮度還要大才對嗎?

如果這個理論成立,白天和晚上應當是一樣明亮的。

其實這才是本期節目最燒腦的地方,那就是為什麼夜晚是黑色的,整片天空的無窮的星星為什麼沒有照亮整片夜空?

說到這個問題就不得不說一位天文學家,十九世紀的德國人海因里奧伯斯。

奧伯斯來頭不小,他可是英國皇家學會和瑞典皇家科學院的雙料院士。

1802年奧伯斯發現並命名了智神星,五年後他又發現了灶神星。

在人類發現的前四顆小行星中,有兩顆就是奧伯斯發現的。在他發現灶神星後的三十七年,地球上甚至沒有另外一個科學家發現其他的小行星。

奧伯斯前後一共發現了五顆彗星,其中1815年發行的那顆至今的名字還叫奧伯斯彗星。

月球的正面還有一個巨大的、古老的撞擊坑,也是以他的名字來命名的。

奧博斯還有一個重大的貢獻,就是咱們剛才所說的問題,夜空的黑暗之謎,他所設想的一個可能的結果就是在夜晚無數個發光的星星把它們的光芒全部都加在一起,應當和白天一樣明亮才對。

奧伯斯的問題是如何?提出來的當然不是異想天開提出來的,咱們首先需要搞清楚一個關於看星星的問題。

比如此時此刻你就躺在寂靜的草原上數星星,當你向近處看的時候,你看到的星星會比較明亮,但是看到的星星會比較少,而你看向遠處之時,星星的亮度會比較低,但是由於遠處距離大,空間也就更大,星星的數量就變得多了。

如此一來,近處的星星又亮又少,遠處的星星又暗又多,那麼到底是進出量還是遠處量?

關於這個問題,在奧伯斯之前,就有科學家經過計算,在那冷冰冰的數學公式推導所帶來的結論就是遠處大量恆星的星光可以等效為近處少量恆星的光亮。

也就是說不論星星是在近處還是在遠處,在我們看來都應當是一樣明亮的。

也就是說我們看向天空的任何一個方向,應該顏色都是一樣的。

這個時候問題就來了,如果宇宙是一個靜止、均勻、無限大的宇宙,那麼按照剛才咱們所分析的數學公式,宇宙的每一個地方、每一個方向應當都是一樣明亮的。

如此一來,白天就應當和晚上是一樣明亮的。晚上我們將無法看到密密麻麻的星星,白天我們也將無法看到太陽的光芒,因為他們都會被無數個星光所覆蓋,我們只能通過引力來感受太陽的存在,只能通過太陽黑子來判斷太陽的行蹤。

而月亮和金木水火土幾顆行星將會是在天空中極其微弱的暗斑,通過數學推導的結論是夜空應當是明亮的,可是在我們的眼中,夜空卻是黑暗的。

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