为什么地球上有这么多光?而外太空几乎没有光。你可能会认为地球绕着它的轴自转,所以白天亮,晚上暗。这是部分原因,但比这更复杂。
其实这归结于我们地球周围独特的大气,它充满了灰尘、气体和水滴,它们都像小镜子一样反射阳光。当阳光撞上这些小颗粒时,它会扩散并产生不同的颜色,这就是为什么我们在日出和日落时能看到蓝天和那些壮观的阴影。
在其他地方就完全不同了,如果你发现自己在没有大气层的月球上,天空将是黑色的。即使太阳照耀月球表面的时候,你也能看到星星。空间也是如此,它充满了许多不同的气体,但它没有含有分子的大气层来反射阳光。换句话说,空间是空的。这就是为什么即使在阳光普照的时候,太空看起来也像一个黑色的空隙。如果有一天地球的大气层消失了,就会像在太空或月球上一样黑暗。
太阳并不是宇宙中唯一的恒星或光源,那么为什么其他的恒星在夜晚不会发出耀眼的光芒?
早在16世纪,一位名叫托马斯·迪格斯的天文学家就研究过这个问题。迪格斯确信,宇宙没有尽头,其中的恒星无法计数。他试图回答为什么这些数不清的恒星为什么不会发出耀眼的光芒,但失败了。他的问题远远超前于他的时代,而且他没有找到答案的工具。
19世纪初,德国天文学家威廉·奥尔伯斯提出,夜晚天空是一片漆黑的面纱,遮住了大部分的星星,这个想法后来也被证明是错误的。
恒星不仅要发光,而且要有巨大的能量加热尘埃粒子,使它们自己发光。在这种情况下,夜空仍然是光明的。然而,每天傍晚日落后,天空都会变暗。那么这个理论有什么不好的呢?天空变暗是因为恒星不会永远存在,它们是有限的。
现代望远镜可以向我们表明,光在大约亿年前就开始了它的地球之旅。望远镜的功能越强大,时间就越久远。有一天,我们可能是通过研究它们之间的黑暗缝隙,将能够看到在恒星出现之前就存在的东西。
让我们来看看我们最近的太空邻居比邻星(proximacentauri),它实际上离我们只有4光年,但如果没有望远镜,我们甚至无法在天空中看到它。事实是它比我们的太阳小7倍,而且它发出的光只有太阳亮度的1%。相比之下,我们自己的大太阳离地球只有万英里。所以我们的恒星更大、更近。
与地球的大气层相比,太空可能是空的,但那里有大量的气体。它们四处移动,形成云,充当一种面纱,隐藏了银河中的大部分光线。这就是为什么我们看不到我们星系中发生的一切。
事实证明,奥尔伯斯是对的,只遮光的面纱是用气体而不是灰尘做的。该理论指出,宇宙诞生于亿年前的大爆炸。从那时起,一切都在远离一切开始的地方。也就是说,宇宙在膨胀。它里面的物体彼此越来越远。随着时间的推移,光源也移开并扩散,这意味着空间越来越暗。
黑色区域的数量正在增长。它们以自己的速度移动了数十亿年。而我们的望远镜和卫星,却无法注意到或跟踪这种运动。
天文学家认为宇宙中的大部分物质是看不见的,在人眼看来就像黑色的虚空。我们看不到,因为我们这边只限于可见光谱。但如果你记得电磁波谱,你就会知道可见光只是所有这些波长和频率中的一小部分。无线电、微波、红外线、紫外线、X射线和伽马射线这些不在可见光谱内,但它们都存在于太空中,并能被现代望远镜记录下来。