為什么夜空是黑的?或許你認(rèn)為這是一個(gè)非常簡單的問題,夜空沒有陽光的照耀,當(dāng)然就是黑的。然而,我們不能這樣簡單地解釋。19世紀(jì)20年代德國天文學(xué)家海因里?!W伯斯提出了著名的“奧伯斯佯謬”:宇宙是無限的,其中的恒星數(shù)之不盡。雖然單顆恒星的光度比太陽微弱得多,但無數(shù)恒星的光線聚集起來,同樣也可以將地球上的夜空照亮。然而我們看到的夜空卻是黑的,這就形成了一個(gè)“佯謬”。
“奧伯斯佯謬”困擾了科學(xué)家上百年時(shí)間,直到100年后,美國天文學(xué)家埃德溫·哈勃發(fā)現(xiàn),宇宙中那些遙遠(yuǎn)的星系都在遠(yuǎn)離我們而去,這使科學(xué)家意識到,宇宙其實(shí)是處于一種持續(xù)膨脹的狀態(tài),這個(gè)發(fā)現(xiàn)對“奧伯斯佯謬”進(jìn)行了合理的解釋。
由于宇宙的持續(xù)膨脹,空間中任意兩個(gè)不重疊的點(diǎn)都會具備一個(gè)相互遠(yuǎn)離的速度,即“退行速度”,距離越遠(yuǎn),“退行速度”越快。因此,當(dāng)這些光線抵達(dá)地球時(shí),早已變成了我們?nèi)庋鄄豢梢姷募t外線、微波或無線電波。如果某顆恒星與我們的距離達(dá)到一定的程度,其“退行速度”就可以超過光速,它發(fā)出的光線同樣會以超光速遠(yuǎn)離我們,永遠(yuǎn)無法抵達(dá)地球。正因?yàn)槿绱?,我們看到的夜空才是黑的?/p>
這就意味著,這些遙遠(yuǎn)的恒星將永遠(yuǎn)與我們斷開聯(lián)系,別說是抵達(dá)那里,就連觀測也觀測不到。因此,我們永遠(yuǎn)只能看到宇宙的一部分,這部分被稱為“可觀測宇宙”,在此范圍之外的宇宙中存在著什么,我們一無所知。
宇宙的膨脹一直在持續(xù),這會導(dǎo)致更多的天體在未來離開“可觀測宇宙”,從此永遠(yuǎn)與我們斷開聯(lián)系。根據(jù)科學(xué)家的預(yù)測,當(dāng)這樣的情形發(fā)展到極致時(shí),除了本星系群中的天體能夠依靠引力維系在一起外,其他的那些更遠(yuǎn)的天體都將與我們徹底“失聯(lián)”。人類的夢想是星辰大海,但宇宙卻似乎在不斷地“孤立”人類。人類未來應(yīng)該在宇宙中如何發(fā)展,這是一個(gè)值得深思的問題。
棟梁//摘自魅力科學(xué)君微信公眾號,暮云/圖