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既然宇宙有那么多星星,为什么晚上天空还是黑色的?

知乎日报  · 公众号  · 问答  · 2025-05-09 21:00

主要观点总结

文章解释了为什么即使宇宙中有数以亿计的星星,夜空依旧漆黑如墨的科学奥秘。文章提及了‘奥伯斯佯谬’,并阐述了历史上对这一问题提出的几种答案,特别是基于宇宙大爆炸理论的解释。

关键观点总结

关键观点1: 宇宙星星与夜空黑暗的问题

文章讨论了为什么宇宙中明明有很多星星,但夜空看起来仍然是黑暗的,提到了‘奥伯斯佯谬’这一历史问题。

关键观点2: 奥伯斯佯谬的解释

文章解释了奥伯斯佯谬,指出星际空间中的物质会吸收光线,但这一解释被能量守恒原理反驳。真正解释来源于宇宙大爆炸理论。

关键观点3: 宇宙大爆炸理论的影响

文章阐述了宇宙大爆炸理论对奥伯斯佯谬的解释,包括可观测宇宙的边界和辐射红移等问题。

关键观点4: 其他答主的精彩解释

文章还提到了其他答主的精彩解释,包括用动图演示奥伯斯佯谬,以及用路灯类比来解释这一现象。


正文

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答主: 中科院物理所

这个问题非常好,可惜提的有点晚,不然就可以用你的名字来命名了。 历史上有人提出了同样的问题,后来我们用他的名字命名,这就是「奥伯斯佯谬」。

1720 年,英国著名天文学家哈雷提出这个问题:宇宙中的星星不计其数,但银河系就有成百上千亿颗恒星,因此,无论往哪个方向看去,天空都应该是明亮的,但为什么天空一片漆黑呢? 后来法国人乔梭和德国人奥伯斯重新提出了这个问题,还给出了自己的答案,因为奥伯斯对这个问题研究最深入,因此后人把这个问题称为奥伯斯佯谬。

奥伯斯提出的答案是,星际空间中存在吸光的物质。这当然是错误的,因为能量是守恒的,不管是什么物质,吸收能量之后,最终一定要把能量释放出来,吸收能量会导致温度上升,最终把能量辐射出来。

实际上, 只要你认为宇宙是无限的,同时是均匀静态的,通过积分,一定可以得出天空应该是明亮的。 这也很好理解。

严格来说(从数理上来说),奥伯斯佯谬要满足四个条件:

1. 宇宙是均匀的,即天体在宇宙中的分布和单位时间发出的能量分布到整个宇宙是大致相同的。

2. 宇宙是无限大的。

3. 天体发射能量的平均值,不随时间变化。







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