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  太阳又下山了。玫瑰色的云在头顶上浮动,朱红与金黄又一次出现在地平线上。家里都点上了灯,餐桌上蜡烛隐隐作亮,在晚霞的映衬下,街边的路灯就像是项链上的珍珠闪闪发光。黄昏越来越暗,星星出现了,它们一如既往地出现在这墨黑的穹顶之上。但是为什么夜空是黑的呢?

  奥伯斯佯缪

  这个问题似乎听起来理所当然:因为没有太阳啊!

  但是,据估计宇宙中的恒星大约有3×1023颗,为什么这么多的恒星没有照亮我们的夜空呢?德国物理学家海因里希·威廉·奥伯斯(HeinrichWilhelmOlbers)在1823年提出了同样的问题:想像你在森林里,周围有很多树。无论往哪个方向看都能看到树——也许是在你旁边的一棵大树,或者距离更远的“小树”。这和看星星一样。如果宇宙是无限大的,星体分布在宇宙中,那么我们一定会在任何一个方向都能看到星星。按照这个理论,夜空应该如同白昼一般光明。但是,为什么我们看到的夜空是基本是漆黑一片的呢?

  如何解释

  宇宙并不是一直存在的,宇宙也不是静态的,而且我们也只能看到有限距离范围内的恒星和星系,因此,我们所能看到的光线也是有限的。而这,就是夜空黑暗的原因之一。

  在我们能够看到的宇宙之外,可能存在着更多的空间,更多的恒星和星系,但由于宇宙的膨胀,它们发出的光到达不了我们的眼中,照亮不了我们的夜空。

  不过,宇宙有一个炽热致密的过去。在宇宙变透明的那一瞬间,这些光子开始在宇宙中四处自由飞翔。老式电视机收到的雪花点中,就包含了少量这些被称为宇宙微波背景的大爆炸余晖。

  电视雪花点信号中大约有1%来自宇宙微波背景

  因此实际上,假如我们通过微波和射电波段来观察宇宙,那么我们就会发现宇宙的确是明亮的。

  那么我们可以得出结论,基于两个原因,一是宇宙的存在时间是有限的,二是许多光线已经离开了可见光波段,因此我们的夜空是黑色的。

  小编又说

  “天空为什么是蓝色的?”这个问题并不像关于宇宙的其它那些深邃庞杂的奥秘,我们有了这个问题的答案,这多亏了约翰·威廉·斯特拉特。

  如何解释

  这位19世纪的物理学家因发现了氩元素,于1904年荣获了诺贝尔奖,但是,真正让斯特拉特名垂青史的,是因为他发现了瑞利散射规律。

  他因继承了爵位,所以称为瑞利勋爵第三,而这一规律就由此命名。瑞利散射规律阐述了光如何在大气分子的散射作用下,呈现出不同的颜色。

  我们来回顾一下天空会呈现蓝色的基本原理:

  太阳光是由多种颜色组成的,不同颜色的光,波长也各不相同。比如,红色光波长最长,而在光谱的另一端,紫色光和蓝色光的波长最短。太阳光线穿过地球大气层,遇到一层很厚的大气分子和灰尘颗粒。这些微粒的大小与波长较短的光接近,所以更易散射蓝色和紫色的光。最后就有了我们看到的蔚蓝的天空。

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