當(dāng)我們?cè)谇缋实囊箍障卵鐾强諘r(shí)，天空中的那些密密麻麻的亮點(diǎn)，每一個(gè)都可能是一顆恒星，甚至還可能是很多顆恒星共同發(fā)出的光線?？茖W(xué)家告訴我們，就光銀河系就有2000億到4000億顆恒星，而銀河系相對(duì)于宇宙而言，只不過(guò)是滄海一粟。
前景中的松樹(shù)與銀河的星星的觀點(diǎn)。英仙座流星雨在 2016 年
由此可見(jiàn)，宇宙中的恒星數(shù)量是大得難以計(jì)算的，我們都知道，宇宙中的恒星其實(shí)就是一個(gè)個(gè)“大火球”，在它們的內(nèi)部，每時(shí)每刻都在進(jìn)行著激烈的核聚變反應(yīng)，并向周圍釋放出巨量的光和熱。比如說(shuō)太陽(yáng)這顆普通的恒星，其釋放出的能量只有大約22億分之1被我們地球吸收，地球就變成了一個(gè)充滿溫暖和光明的世界。
在想象中，整個(gè)宇宙也應(yīng)該充滿溫暖和光明才對(duì)，然而我們看到的事實(shí)卻完全相反，現(xiàn)在問(wèn)題就來(lái)了：宇宙中的恒星多得難以計(jì)算，那為什么宇宙卻如此冰冷和黑暗？
行星在黑暗的空間
這個(gè)問(wèn)題要分為兩部分來(lái)解釋，我們先來(lái)講為什么宇宙會(huì)如此冰冷。所謂冰冷是指物體的溫度非常低，從物理學(xué)的角度來(lái)看，溫度是描述一個(gè)物體內(nèi)部微觀粒子（如分子、原子等）的運(yùn)動(dòng)激烈程度的物理量，這些微觀粒子運(yùn)動(dòng)得越快，物體的溫度就越高，反之亦然。
這就意味著，溫度是大量微觀粒子熱運(yùn)動(dòng)的集體表現(xiàn)，是具有統(tǒng)計(jì)意義的，因此對(duì)于單個(gè)或者是數(shù)量極其稀少的微觀粒子而言，所謂溫度也就無(wú)從談起。
不巧的是，宇宙空間中的物質(zhì)密度就極其稀少，平均下來(lái)大概就是每立方米只有幾個(gè)氫原子的樣子。由此我們可以看到，在宇宙空間中，因?yàn)闆](méi)有足夠的物質(zhì)來(lái)保存來(lái)自恒星的熱量，所以宇宙空間也就是“冰冷”的了。
那為什么很多行星或者其他更小的天體也是冰冷的呢？這是因?yàn)樗鼈円措x恒星太遠(yuǎn)，恒星釋放的熱量已不足以溫暖它們（比如說(shuō)冥王星距離太陽(yáng)非常遙遠(yuǎn)，其表面平均溫度就只有可憐的零下223攝氏度），要么接收不到太陽(yáng)的能量，其本身又不具備保溫效果（比如說(shuō)水星雖然距離太陽(yáng)很近，但它背對(duì)太陽(yáng)的一面溫度卻低至零下173攝氏度）。
冥王星
說(shuō)完了冰冷，我們?cè)賮?lái)說(shuō)為什么宇宙會(huì)如此黑暗。其實(shí)對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，科學(xué)家們也迷茫了很長(zhǎng)一段時(shí)間，當(dāng)時(shí)的思路大概是這樣的：因?yàn)橛钪嬷械暮阈嵌嗟秒y以計(jì)算，照理來(lái)講，不管往哪個(gè)方向看，我們都應(yīng)該看到大量恒星匯集而來(lái)的光線，所以宇宙應(yīng)該是一片光明才對(duì)。
然而事實(shí)卻偏偏不是這樣，直到科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了暗能量之后，這個(gè)謎題才得以解開(kāi)，原來(lái)這是因?yàn)槲覀兊挠钪媸翘幱谝粋€(gè)膨脹的狀態(tài)。根據(jù)實(shí)際觀測(cè)，科學(xué)家進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，在暗能量的驅(qū)動(dòng)下，離我們?cè)竭h(yuǎn)的宇宙空間，膨脹的速度就越快（距離每增加300萬(wàn)光年，膨脹的速度就增加大約68公里/秒）。
宇宙的這種膨脹狀態(tài)導(dǎo)致了那些離我們非常遙遠(yuǎn)的恒星，其遠(yuǎn)離我們的速度超過(guò)了光速，以至于它們發(fā)出的光線永遠(yuǎn)也到不了地球。關(guān)于這一點(diǎn)，大家可以想象一下，假如某個(gè)人站在傳送帶向前奔跑，同時(shí)這個(gè)傳送帶又是在向后運(yùn)行，在這種情況下，當(dāng)傳送帶向后運(yùn)行的速度超過(guò)了這個(gè)人向前奔跑的速度時(shí)，這個(gè)人就永遠(yuǎn)都到不了終點(diǎn)。
而那些近一點(diǎn)的恒星所發(fā)出的光線，也會(huì)因?yàn)橛钪媾蛎浀脑蚨l(fā)生紅移現(xiàn)象（波長(zhǎng)變長(zhǎng)、頻率降低），當(dāng)這些光線到達(dá)地球時(shí)，早已經(jīng)不在可見(jiàn)光的波長(zhǎng)范圍了。
也就是說(shuō)，在宇宙中只有很少一部分的恒星能夠給我們提供光明，但遺憾的是，宇宙中的恒星密度并不是想象中的那樣密密麻麻，事實(shí)上，宇宙中的恒星通常都相距非常非常遙遠(yuǎn)，比如說(shuō)離我們太陽(yáng)最近的恒星——比鄰星，它與太陽(yáng)的距離也有4.22光年。
這樣的距離，即使以光的速度都要跑4.22年才可以到達(dá)，恒星之間的遙遠(yuǎn)就可想而知。顯而易見(jiàn)的是，如此稀疏的星光最多只能用來(lái)當(dāng)作晴朗夜空下的點(diǎn)綴，而想依靠它們來(lái)讓我們的世界大放光明，那就是根本不可能的事情了。
綜上所述，雖然宇宙中的恒星多得難以計(jì)算，但是在巨大的宇宙空間里，它們發(fā)出的光和熱被極大地稀釋了，再加上宇宙本身又在膨脹，所以現(xiàn)在我們看到的宇宙才會(huì)如此冰冷和黑暗。
聯(lián)系客服
