你知道晚上为什么那么黑
⑴ 为什么晚上天是黑的
夜晚的天空为什么是黑的 吴胜杳 吕慧 夜晚的天空为什么是黑的?这是经典宇宙学中的一个着名的问题. 自古以来,人们就不断地对宇宙进行种种猜测.古代的人们曾经认为 星星是镶嵌在一个透明球面上的.中国最古老的宇宙结构学说盖天说 的基本观点是天圆地方.托勒政的地心宇宙体系和哥白尼的日心地动 宇宙体系中都包括恒星天球的内容.中世纪的思想家尼古拉认为宇宙 是无限的.牛顿把空间和时间的无限性作为他的理论的基本原理.他 还推断:星星的数目必定是无限的,而且相当均匀地分布在空间.观 测上,英国着名的天文学家威廉·赫歇耳和约翰·赫歇耳父子宣布至 少某些可观测星云是与银河系具有相同尺度和结构的由分立的恒星组 成的系统.这些星系居于整个宇宙之中.19世纪天文学家普遍认为可 观测宇宙必须是静态、无限的和均匀的.而对静态、无限、均匀的宇 宙的一个着名反对意见即夜黑问题,也称奥伯斯佯谬.这个样谬是说, 若恒星发出的光不变且都相同,而空间又是欧几里得的(平直的), 则在此种宇宙中整个天空的亮度看起来是均匀的,且与太阳一般亮. 因为无论从哪一个方向观看天空,视线都会碰到一个星星.这一点可 以用一个简单的几何论证说明:现考虑进入人眼的一束细长的锥形光 线.虽然恒星表面的视亮度与距离平方成反比,但锥体的截面积(或 恒星的数目)随距离平方而增加,则集中在锥体内的光与它从什么地 方发出没有关系,因而整个天空就要亮得像太阳一样,实际上夜空却 是黑的.如何才能消除观测与理论之间的矛盾呢? 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. 摘自《现代物理知识》 虽然下面的解释有些复杂,需要一些物理的基础知识,但是认真看看好好想想还是能明白大概的原理的。 夜晚的天空为什么是黑的 吴胜杳 吕慧 夜晚的天空为什么是黑的?这是经典宇宙学中的一个着名的问题. 自古以来,人们就不断地对宇宙进行种种猜测.古代的人们曾经认为 星星是镶嵌在一个透明球面上的.中国最古老的宇宙结构学说盖天说 的基本观点是天圆地方.托勒政的地心宇宙体系和哥白尼的日心地动 宇宙体系中都包括恒星天球的内容.中世纪的思想家尼古拉认为宇宙 是无限的.牛顿把空间和时间的无限性作为他的理论的基本原理.他 还推断:星星的数目必定是无限的,而且相当均匀地分布在空间.观 测上,英国着名的天文学家威廉·赫歇耳和约翰·赫歇耳父子宣布至 少某些可观测星云是与银河系具有相同尺度和结构的由分立的恒星组 成的系统.这些星系居于整个宇宙之中.19世纪天文学家普遍认为可 观测宇宙必须是静态、无限的和均匀的.而对静态、无限、均匀的宇 宙的一个着名反对意见即夜黑问题,也称奥伯斯佯谬.这个样谬是说, 若恒星发出的光不变且都相同,而空间又是欧几里得的(平直的), 则在此种宇宙中整个天空的亮度看起来是均匀的,且与太阳一般亮. 因为无论从哪一个方向观看天空,视线都会碰到一个星星.这一点可 以用一个简单的几何论证说明:现考虑进入人眼的一束细长的锥形光 线.虽然恒星表面的视亮度与距离平方成反比,但锥体的截面积(或 恒星的数目)随距离平方而增加,则集中在锥体内的光与它从什么地 方发出没有关系,因而整个天空就要亮得像太阳一样,实际上夜空却 是黑的.如何才能消除观测与理论之间的矛盾呢? 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. 真的挺复杂
⑵ 为什么到晚上就会变黑
由于地球的自转造成日夜黑白更替。天黑即为地球自转时背日面所出现的景象,多用来形容夜晚时的天空,一般日落时间为18时左右,日落后到次日日出前都是天黑时段,晴朗的夜晚常伴有月亮、星辰。太阳落山了没有阳光照着天空了就黑了这叫天黑。
⑶ 晚上为什么是黑的呢
因为太阳转到地球的另一面了,阳光被地球挡住了,所以是黑的啊。就如同你拿一个手电筒在黑暗的房间里照一个球,球总有一面是黑的,照不到的
⑷ 为什么晚上天是黑的除了与太阳有关外
因为地球在自传,当我们半球处于黑夜的时候太阳光照射在我们地球的对面,那个半球就是白天了。
⑸ 为什么晚上很黑
尘云吸收了光线。但是,如果经过一个无限长的时间,尘云吸收了来自各个星球的光线,则将和星星一样发光,因而夜晚仍然应当是白的。
星星离的越远就越暗。但距离越长,你能观测到的星星就越多,在无限和均匀的宇宙中,这两个因素互相抵消,因而仍然无法有效地解决。 但是,在大爆炸理论诞生后,现在的我们来看这个问题,答案就很简单了:宇宙不是拥有无限长的时间的,它有起点。 达到我们眼球的光线有一个分离点,更远的星球产生的光线还没来得及到达。
⑹ 为什么夜晚是黑的
运用宇宙学知识解答,宇宙的膨胀使得地球周围的星系正在不断后退,远离地球而去,发出的恒星光也越来越暗,最后肉眼难以察觉,这为恒星光难以照到地球,故夜晚是黑的提供了合理的解释。
这个问题可以用奥伯斯佯谬说明。奥伯斯佯谬指若宇宙是稳恒态而且无限的,则晚上应该是光亮而不是黑暗的。在此之前,类似的想法已由开普勒于1610年及夏西亚科斯于十八世纪提出。黑暗的夜晚印证了宇宙是非稳恒态的,是大爆炸理论的证据之一。
更确切的表述是,如果宇宙是稳恒,无限大,时空平直的,其中均匀分布着同样的发光体,由于发光体的照度与距离的平方成反比,而一定距离上球壳内的发光体数目和距离的平方成正比,这样就使得对全部发光体的照度的积分不收敛,黑夜的天空应当是无限亮的。
(6)你知道晚上为什么那么黑扩展阅读:
对于无限静止的宇宙首先发难的通常归功于德国哲学家亨利希·奥伯斯。1823年他提出了着名的“奥伯斯佯谬”。他指出,如果宇宙是无限静止的和均匀的,那么观察者每一道视线的终点必将会终结在一颗恒星上。那么不难想象,整个天空即使是在夜晚也会象太阳一样明亮。
有人提出反驳:远处恒星的光线被它经过的物质所吸收而减弱。其实这看似有理的反驳是站不住脚的因为吸收光线的物质将最终被加热到发出和恒星一样强的光为止。
无限静态宇宙只有一种情形能避免夜空象白天一样明亮,那就是:恒星不是在无限久远以前就开始发光。在这种情形下,光线所经过的物质尚未被加热,或者远处的恒星光线尚未到达地球。
⑺ 为什么晚上天黑
晚上天空会黑是因为我们看不到很多星球发出的光,换言之,就是很多星球的光没有能到达地球。假如所有星期发出的光都能达到地球那么我们看到的晚上就会亮如白昼了!这里有一点需要理解:有人会问,其他恒星的光可能会被星云,行星,尘埃挡住,的确,会挡住很多!可是仍然有相当大的一部分会到达地球,很简单的一个例子:晚上我们在太阳照射地球的背面,照理说我们接受不到太阳光,可是月亮反射了太阳的光。因此有月的晚上会很亮。
所以其他恒星的光还没到达地球呢?有人说有的恒星距离地球太远,时间不够,所以还没到。可是宇宙大爆炸已经有50亿年了,地球形成也有12。8亿年。所以至少会有很多星球的光在12.8亿年的长途奔袭中到达地球,这些光如果真的到达地球了,夜晚就会亮如白昼!!!
可是事实上没有,我们看到的夜晚仍然是漆黑的。所以唯一的解释是:宇宙在膨胀,恒星在远离我们,宇宙并不是一直都存在的,而是在某一刻形成的!也就是宇宙大爆炸!
⑻ 夜晚的天空为什么是黑色的
首先确定,黑色是因为没有光子或者说光子的密度不足以引起人的宏观感应,既看不到。
白天,天空不是黑的是因为太阳发出的光子布满天际,达到能引起人感官的程度,而夜晚,观察者处于太阳光子无法到达的地方。
宇宙是无限的,但是宇宙的年龄是有限的,光子的飞行是需要时间的,虽然光速很大。所以无数的星星发出的无数的光子,在我们抬头仰望的时候,只有有限的来到地球,虽然光子的数量很大,但不是无限(这是关键),这些有限的光子不足象太阳一样点亮天空。所以在太阳的光子照不到的黑夜,天空是黑色的。
⑼ 夜晚的天空为什么会是黑色的呢
首先确定,黑色是因为没有光子或者说光子的密度不足以引起人的宏观感应,既看不到。
白天,天空不是黑的是因为太阳发出的光子布满天际,达到能引起人感官的程度,而夜晚,观察者处于太阳光子无法到达的地方。
宇宙是无限的,但是宇宙的年龄是有限的,光子的飞行是需要时间的,虽然光速很大。所以无数的星星发出的无数的光子,在我们抬头仰望的时候,只有有限的来到地球,虽然光子的数量很大,但不是无限(这是关键),这些有限的光子不足象太阳一样点亮天空。所以在太阳的光子照不到的黑夜,天空是黑色的。
⑽ 为什么夜晚会是黑色的呢
在我们生活的这个世界中其实处处充满着非常神奇的问题,虽然时代不断的进步,科技越来越发达,人们成功地登上了月球火星,但事实上宇宙它是一个未知的,非常神奇的,对宇宙人类还需要进行探索。很多人都非常好奇夜晚为什么是黑色的,对于这个问题大部分人都会想到一个非常简单的答案,觉得可能是因为地球自转昼夜交替,夜晚太阳转到了另一个地方,没有了太阳光地球就会变黑,其实这只是一个非常简单的看法,真正的答案是和宇宙大爆炸的理论相关。
对于夜晚是黑色的目前天文学还不能够非常完全的去解释这个问题,可以说这个问题是非常麻烦的,但是奥伯斯谬佯也是认可度比较高的一种答案。