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为什么地球能接收到太阳光,而地球和太阳之间的区域,却是漆黑?

在古代,由于人类的科技不够发达,所以古人一直都认为地球就是唯一的世界,认为太阳和月球都在围绕地球转动,后来随着人类科技的进步,人类发明了先进的交通工具,现在人类已经能够走出地球探索宇宙,当人类走出地球看到宇宙之后,人类的好奇心被宇宙的浩瀚所吸引,经过科学家多年来的研究得出,我们的地球其实就是太阳系中的一颗行星,而太阳是恒星,在50亿年前,太阳系一片混乱,太阳诞生以后吸收了周围大量的物质,所以太阳的质量占到了太阳系总质量的百分之99.86,剩下的八大行星和其它物质占到了太阳系总质量的百分之0.14,从占比上我们就能够知道太阳的质量非常大,在太阳系中一共有八大行星,它们分别是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。


在太阳系的八大行星当中,目前只有地球这颗行星诞生了生命,生命的出现给地球这颗行星增添了很多色彩,尤其是人类出现以后,解开了地球上很多的奥秘,科学家认为,地球之所以能够诞生生命,主要是因为地球满足了生命诞生的三个基本条件,这三个基本条件分别是适宜的温度、充足的空气、丰富的水资源,如果其他行星也能够满足 这三个基本条件,那么其它行星诞生生命的可能性也是非常大的,除了这三个基本条件外,科学家认为地球的大气层和磁场也起到了非常重要的作用,大气层能够抵挡宇宙中的各种辐射和太阳紫外线,如果没有大气层,那么宇宙中的辐射和太阳紫外线就会直接照射到皮肤上,对生物造成严重的伤害。

而地球磁场能够牢牢的抓住大气层,使得大气层不会被太阳风吹走,科学家认为,火星之所以没有诞生生命,就是因为火星没有磁场,由于火星没有磁场,所以火星大气层很快就被太阳系吹散了,太阳对于生命来说很重要,同时也会给生命带来危害,根据科学家的研究我们能够知道,太阳的寿命大约是100亿年,到现在太阳已经燃烧了50亿年的时间,再过50亿年,我们的太阳寿命就会结束,到时候太阳会变成一颗红巨星,吞噬水星、金星、地球的轨道,最终太阳会变成一颗白矮星,不过50亿年对于人类来说非常漫长,看到这里,可能很多人会产生一个疑问就是为什么太阳能够燃烧这么长时间,而我们地球的燃烧很快就会熄灭?


其实我们的太阳能够燃烧这么长时间是因为太阳内部核聚变的反应,而我们地球上的燃烧是需要氧气的,如果没有氧气,那么地球上的火就会很快熄灭,科学家经过研究发现太阳内部每时每刻都在进行核聚变反应,通过核聚变反应,然后释放出光子和热量,现在我们知道,太阳光到达地球需要8分钟的时间,不过太阳光并不是瞬间产生的,科学家经过研究得出,地球上接收到的太阳光其实是在15万年前产生的,科学家发现太阳每秒钟能够释放出400万吨的氢,这些氢会转化为能量释放出去,而这些氢从太阳内部传输到太阳表面需要15万年前的时间。

我们地球上所能接收到的太阳光热量只有22亿分之一,不过大家不要小看这22亿分之一的能量,这22亿分之一的能量相当于地球上100万吨煤炭燃烧的能量总和,从这一点我们就能够看出,太阳的能量对于人类来说是取之不尽用之不竭的,目前科学家也在积极的研究可控核聚变,如果可控核聚变能够完全实现,那么人类的科技一定能够得到大幅度的提升。太阳是一颗恒星,在宇宙中恒星的数量非常多,我们抬头看到的星星,其实都是宇宙中的恒星,在16世纪的时候,很多科学家都喜欢在夜晚利用望远镜来看宇宙中的天体,当时著名的物理学家开普勒在观测宇宙的时候发现,宇宙中经常会有一片会发光的星星,后来他认为一大片周围能够发光的星星其实就是星系。


不过让他感到疑惑的是,既然恒星能够自己发光发热,那么为什么宇宙中还有那么多黑暗的地方?为了解释这个奥秘,科学家们也想了很多办法,在1826年的时候,科学家首次揭开了这个秘密,当时来自德国的物理学家奥伯斯提出了奥伯斯侼论,在当时的背景下,这个理论已经是非常超前了,他认为,宇宙如果是稳定而且无限大的话,那么时空就像是一张大饼,会处于平实的状态,那么它上面就会分布着均匀的发光体,虽然他给出了解释,但是这个解释只能够证明宇宙中的恒星是真实存在的,但是却无法解释宇宙为什么是漆黑的,如果按照光在宇宙中传播的速度,无论光从哪个地方发出,都应该能够照射到地球上,所以夜空不应该是黑色的。

根据科学家的研究我们能够知道,宇宙中恒星的数量有很多,在我们的银河系中,就有大约1000亿颗恒星,这些恒星都能够自己发光发热,光速是宇宙中最快的飞行速度,光速大约是每秒30万千米,如果说宇宙是静态的。那么宇宙中应该没有夜晚,因为光速虽然在宇宙中传播的速度是有限的,但是源源不断的光子在宇宙中传播,一定能够将宇宙照亮,海因里希.奥博斯提出这个理论之后,他也试图解释,他认为宇宙中其它恒星发出的光线可能被其它天体挡住了,或者是被宇宙尘埃挡住了,答案真的是这样吗?根据爱因斯坦的理论,我们能够知道,光线不可能凭空消失,如果光线被宇宙尘埃挡住。那么我们应该能够看到光线的折射和反射,但是在宇宙中我们什么都看不到,所以光线一定不是被宇宙尘埃挡住了。

直到19世纪的时候,埃德文.哈勃出现以后,解释了宇宙为什么是漆黑的,当时30岁的哈勃被威尔逊山天文台聘用,当时他借助天文台的望远镜对宇宙进行了观测,那可是当时世界上最大的望远镜,口径达到了惊人的2.5米,哈勃利用望远镜辨认出了宇宙中的造父变星,并且用它来确定这些星云之间的距离,但是它计算出银河系的范围达到了10万光年,光年是一个距离单位,一光年相当于光速飞行一年的时间,10万光年就相当于光速飞行10年的时间,经过埃德文.哈勃多年来的研究发现,遥远星系的光谱出现了红移现象,并且随着星系的距离不断增加,红移的现象就会变得越来越明显,当时很多人认为这是多普勒效应。

多普勒效应指的是物体辐射的波长因为光源和观测这的相对运动而产生的变化,在运动的波源前面,波波压缩,波长变得较短,频率变得较高,在运动的波源后面,会产产生相反的效应,波长变得较长,频率就会变得较低,波源的速度就会越高,所产生的效应就会越大,根据光坡红移和蓝移的情况,能够计算出波源观测方向运动的速度,恒星光谱线位移显示恒星遵循观测方向运动的速度,这种现象被称为是多普勒效应,不过多普勒效应并不能够完全解释宇宙为什么是漆黑的,直到1929年的时候。哈勃通过大量的分析之后表明,那么距离地球越来越远的星系,它们远离我们的速度会变得越来越快。

用数学方程表示:v=HD,其中v是河外星系的退行速度,D是距离,而H被称为哈勃常数(所代表的含义就是每隔一段百万秒差距的距离,星系退行的速度就会上涨一个数值),根据2013年普朗克卫星提供的数据显示,哈勃常数的数值大约在67.8公里每秒,也即是每隔一个百万秒差距(约326万光年),星系的速度就增加67.8公里每秒。之后他又提出了宇宙膨胀的理论,这个理论提出之后,很多科学家当时都感到不可思议,因为在此之前,人类一直都认为我们的宇宙是静态的,但是宇宙膨胀的理论彻底打破了人类对宇宙的传统认知,于是有很多科学家纷纷对宇宙进行了观测,最后发现,埃德文.哈勃的这个理论是正确的,这个理论不仅仅让人类对宇宙有了新的认识,而且也解释了宇宙为什么是漆黑的。

由于宇宙在不断的膨胀,而且膨胀的速度已经远远的超过了光速,科学家认为,在宇宙大爆炸一秒钟内,宇宙就膨胀到了10万光年的范围,经过138亿年的时间,宇宙才膨胀成我们现在看到的样子,到现在为止我们的宇宙还在快速的膨胀,既然如此,那么光速在宇宙中的飞行速度是恒定不变的,而宇宙膨胀的速度超过了光速,那么就说明光速还没有给过去,宇宙已经变得更大了,所以宇宙中那些漆黑的地方,是因为光子还没有飞到那里,虽然这个理论解释了宇宙为什么是漆黑的,但是太阳和地球之间的距离是有限的,为什么这片区域内还是漆黑的呢?

著名的科学家费里斯曾经通过大量的研究发现,银河系之外的很多星系光谱线理应有自己发射的轨道,但是他们却偏离了自己原本的轨道,而且还朝着另一个没有规则的方向运动,这到底是为什么呢?在1922年的时候,科学家经过大量的实验证明,由于宇宙在不断的膨胀当中,所以恒星发出的光通过红移现象之后,它们原本的路线就会发生偏移,这就使得其它遥远的恒星光芒是没有办法到达地球上的,而太阳和地球之间并不是虚无的,在这个区域内有很多宇宙尘埃和其它细小的物质,由于这些物质的质量非常小,所以我们几乎看不到他们,而这些物质无法反射太阳光,所以这片区域就是漆黑的。


或者说宇宙中的真空区域内,没有能够吸收光子的物质,所以光子无法被吸引,自然我们也就看不到光亮,而且在可见的范围内,即使光能够到达地球,但那已经是不可见光了,空间膨胀已经把能够看见的光波拉长了,这时候就会相应的降低了频率,这种红移现象把光红移成了红外线或者是频率更低的微波,所以我们看不到他们,除了这些解释之外,科学家认为宇宙中一定有一种我们看不到的神秘物质,这种物质也可能会把光子吸收,而这种物质就被称为是暗物质,可能很多朋友都听说过暗物质,在很早的时候暗物质就被科学家提出来了,最早提出暗物质的科学家是荷兰的杨.奥尔特。

太阳系边缘的奥尔特云就是以他的名字命名的,在1932年的时候,奥尔特在研究银河系自旋时发现,如果按照现在的引力定律,那么根本无法解释银河系最外层的天体快速运动的原因,按理来说,越是靠近银河系中心的区域,天体受到的引力影响就越大,越是远离银河系中心区域的天体,受到的引力影响是越小的,而它们产生的离心力是非常大的,如果按照这理论来看的话,那么银河系边缘的天体应该会被离心力甩出去,但是为什么银河系边缘的天体并没有被离心力甩出去,而是能够稳稳地围绕银河系转动。当时他认为,一定有一种我们看不见的神秘物质,这种物质就被称为是暗物质,关于暗物质最有力的证据就是引力透镜效应,比如说最典型的子弹星系团的引力透镜。

子弹星系团是由船底两个碰撞的星系组成的,如果不引入暗物质,那么按照这两个星系的质量来计算的话,那么不可能出现如此明显的引力透镜,所以科学家根据引力透镜效应反推出了暗物质的存在,科学家认为,在我们的宇宙中能够看见的物质(恒星、行星、彗星、小行星、中子星等等)只占到宇宙总质量的百分之5,而看不到的神秘物质暗物质占到了宇宙总质量的百分之95,从占比上我们就能够知道,暗物质才是真正主宰宇宙的主要物质,为了能够寻找暗物质,科学家们也做了很多努力,在我国四川省,建立了一个2400米深的实验室,这个实验室建造在锦屏大河湾的下面,同时也是全世界最大的地下实验室。

为什么要把实验室选在这里呢?因为这里足够安静,而且实验室几乎不会受到宇宙射线的干扰,只有在这么安静的环境中才有可能捕捉到暗物质,这个实验室基地是由当时清华大学的副校长发现的,经过多次的考察和研讨,最终才确定下来,从2010年开始,这个实验室就开始正式运行了,不过经过这么多年的时间,科学家还是没有发现暗物质。科学家认为,或许暗物质比我们想象的还要神秘,不过科学家并没有放弃对暗物质的寻找,未来随着人类科技的进步,说不定我们能够发现暗物质,如果暗物质真的存在宇宙中,那么光子的消失或许就和它们有关系。

目前来看,科学家认为,暗物质不仅仅能够控制天体的运动,而且还能够推动宇宙不断的膨胀,只不过暗物质到底是一种什么样的物质,现在科学家也没有准确的答案,科学家认为,在宇宙大爆炸之后,暗物质就产生了,它就像是宇宙的秩序者一样,维持着宇宙的平稳,目前人类无法解释的宇宙现象实在是太多了,虽然人类现在对光子的了解非常多,但是光子也是一种非常神秘的物质,在宇宙中,光子是唯一一个具有波粒二象性的物质,而且它在静止时的质量为0,除了光子之外,科学家现在还没有发现其它物质的质量能够达到零,所以著名的物理学家爱因斯坦认为,任何有质量的物质都无法达到光速,更不可能超越光速。

光这种物质真的只是恒星核聚变所产生的吗?目前科学家也在积极的探索当中,小编认为,人类作为地球上最有智慧的生命,人类的科技在不断的进步和发展,如果人类一直坚持不懈的发展下去,在不久的将来,我们一定能够解开宇宙中的奥秘,同时也能够解开光子的奥秘,小编希望人类能够早日实现自己的梦想,到时候我们就能够知道宇宙到底是如何产生的?希望这一天能够早日到来,对此,大家有什么想说的吗?

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