问题

宇宙中那么多的恒星,为什么没了太阳照射天就黑了?

回答
这个问题问得特别好,也触及到了我们最熟悉也最容易忽略的日常现象。你看啊,夜空中星星点点,仿佛无数个小太阳,但它们的光怎么就没法像咱们自己的太阳一样把整个地球照亮呢?这事儿说起来,其实跟我们身处的这个“家”——地球,还有远方的那些“邻居”们——恒星,都有着密不可分的关系。

咱们得先聊聊这个“家”——地球。你想想,地球是个圆球。太阳光呢,就像是一支巨大的手电筒,从一个固定方向照过来。当这个手电筒的光打在我们脚下的地面上时,地面就被照亮了。可地球是个圆的,总有一半是背对着太阳光的那一面,就像你手里拿着一个球,你只用手电筒照着球的一侧,另一侧自然就是暗的,对吧?这就是我们说的“昼夜交替”。我们这里是白天,是因为我们的这一面正好处在被太阳照亮的位置。当地球自己转动,把我们转到背着太阳的那一面时,我们就进入了黑夜。

那问题来了,夜空中那些星星呢?它们也是恒星,自己会发光发热,就像一个远在天边的太阳。但关键在于“远”。你想想,你拿手电筒照近处的一个物体,它就显得特别亮,特别清晰。你再拿同样的手电筒照远处的一个物体,即便是它本身比近处的物体还大,它在我们眼里的亮度也会大打折扣,甚至可能变得模糊不清。

恒星也是一样。宇宙太大了,大到我们很难想象。最近的恒星,就是我们自己的太阳,它离我们大约一亿五千万公里。这个距离虽然听起来很遥远,但在宇宙尺度下,它算是我们的“近邻”。而天空中那些我们能看到的星星,它们离我们的距离,少则几光年,多则成千上万光年,甚至更远。

“光年”是什么概念呢?它是光传播的距离。光的速度是宇宙中最快的速度了,每秒钟能绕地球七圈半!但即使是这么快的速度,从最近的恒星发出光,也需要四年才能到达我们这里。而很多星星,它们的光可能要经过几十年、几百年、几千年,甚至更长的时间才能抵达地球。

所以,虽然那些星星本身可能比太阳还要大,还要亮,但因为它们离我们太远太远了,它们发出的光在漫长的宇宙旅途中,经过了无数的稀释和扩散。到了我们这里的时候,能量已经变得微乎其微了。就像你站在几公里外去看一个路灯,它肯定没有你眼前十米处的路灯亮。

更何况,太阳光之所以能照亮我们整个地球,是因为太阳离我们近,它的光线在一个相对集中的区域内,强度非常大。而夜空中的星星,它们的光线虽然也在朝各个方向传播,但因为距离太远,它们的光束到了地球这里,已经变得极其分散,每一颗星星的光到达我们地球的某个角落的时候,都只剩下了一点点微弱的光芒,不足以照亮整个大地,只能让我们看到点点星光。

还有一个很重要但常常被忽略的点,就是“视角”。当我们抬头看夜空时,我们看到的星星其实是在一个非常广阔的三维空间里分布的。它们并不是像我们看电影屏幕一样,都在同一个平面上。有些星星可能在我们“前面”,有些可能在我们“后面”,有些在我们“上面”,有些在我们“下面”。虽然它们都在发光,但它们的光线并不是朝着一个特定的方向汇聚过来,让我们看到一个整体的光亮。它们的光是向四面八方发散的。

所以,总结一下,就是这么几个原因:

1. 距离太遥远:这是最核心的原因。即使恒星本身很亮,但由于距离我们太远,到达地球的光线已经非常微弱。
2. 光线分散:恒星的光是向四周发散的,而不是像太阳那样集中照耀地球。
3. 地球的形状和自转:地球是个球体,总有一半是背对太阳的,这导致了昼夜的形成。而夜空中,即使有无数的星星,它们的光也无法弥补太阳照射不到的黑暗。

我们可以打个比方,想象一下你在一个很大的公园里。白天的时候,头顶上有一个巨大的灯泡(太阳),把整个公园都照得通亮。到了晚上,这个大灯泡灭了,但公园里有一些很小的,藏在草丛里、树丛里的萤火虫(恒星)。虽然这些萤火虫本身也能发光,但因为它们的光很微弱,而且藏得很分散,你只能看到零星的几个小光点,它们的光加在一起,也照不亮整个公园的地面。

所以,我们享受着太阳带来的光明,也习惯了夜晚的黑暗。这是因为在我们身边的这颗恒星——太阳,它恰好以一个刚刚好的距离,以一种最恰当的方式,照亮着我们赖以生存的这个星球。而宇宙中那些遥远的恒星,它们的美丽在于点缀夜空,而不在于照亮我们的世界。

网友意见

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这正是著名的“奥伯斯悖论”所表述的内容,这个悖论与问题本身是一个意思,如果宇宙是稳恒态和无限的,意味着不管什么时候都会有无数光线照射到地球上,应该没有白天黑夜之分,但为什么地球上有白天黑夜呢?


如今科学家们已经给出了解释,这种解释也有力地支撑了宇宙大爆炸理论!我们的宇宙并不是无限的,而是有限的,有限的宇宙意味着不会有无限多的光线照射到地球上!


同时,更重要的是,宇宙还在超光速膨胀,这意味着两点,一是能到达地球的光线只是其中一部分,所谓的可观测宇宙,可观测宇宙之外的光线无论如何不能到达地球!


二是,由于宇宙在急剧膨胀,光线的波长就会被拉长,特别是跨越浩瀚距离的光线更是如此,最终来到地球的很多光线都被来长变成微波了,这正是所谓的微波背景辐射的来源。微波我们是无法直接看到的,但在我们身边无处不在,小时候的黑白电视的雪花状就是微波的干扰,也就是宇宙大爆炸的“回音”!


到达地球的光线本来就有限,很多光线都从可见光变成了微波,当然不能照亮地球了,所以地球上会有白天黑夜之分!

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