結論:機率不大,只有16%左右。夜空是黑的並不是因為我們一眼看到了宇宙誕生之初,而是因為宇宙在膨脹。
首先,宇宙並不是絕對真空的,有大量等離子態的粒子飛來飛去。“擋住”也不是個絕對的概念,因為在人類看來是“實心”的天體,在微觀尺度也有很大部分是空的,比如對於中微子來說地球和不存在沒有太大區別。不同的射線穿透力不一樣,我們以可見光為例。阻擋可見光的天體單位是星系而不是恆星、行星這些,因為星系的恆星之間存在大量阻擋光線的氣體和塵埃。
銀河系盤面上下10多度左右可見光視線基本出不了銀河系,因為氣體和塵埃太多產生了嚴重的消光。甚至,銀河系本身位於核球背面的那部分,我們都看不見。這塊區域叫做“隱帶”,約佔天空的20%
向銀河系兩極方向看過去,星系間是非常空曠的,基本上毫無阻擋。
本世紀初,哈勃望遠鏡對著天球上沒有恆星的小區域進行了長期成像,稱為“哈勃深空”。人類第一次看到了70億光年以外的遙遠星系。透過宇宙的膨脹速度和曲率可以得知宇宙的平均密度,經過計算,在天球上平均每平方角秒的視線方向能看到 3 個左右的星系,每個星系的平均張角為 0.3 角秒,相當於任意方向的射線有80%會被一個星系阻擋。剩下20%沒有被阻擋的就會一直看到微波背景輻射,可見光段一片漆黑。
可以說這個遮擋比例還是很大的,但問題是,靠近可觀測宇宙邊緣的星系紅移極大,而且誕生於宇宙初期(比較小),所以最遠處的星系光線過於暗淡。即使在哈勃超深空照片中,可見星系密度也只有每平方角秒 0.4 個,這還是持續拍攝11天得到的結果(望遠鏡平均1分鐘才接受到1個光子)。也就是說,上圖中的多數星系其實都位於可見星系之間的黑色空間裡。
根據近大遠小的規律,可知絕大多數星系都位於最遙遠的地方。
2012年,哈勃對著哈勃超深空的中心進行了又一次成像,結果更多更遠的星系顯現了出來。
所以向可觀測宇宙邊緣放出一條射線,很大機率會被天體遮擋。但是除了銀河系本身外,其餘遮擋的星系大多過於靠近可觀測宇宙邊緣,所以望遠鏡看上去也是黑乎乎一片。未來,隨著宇宙進一步加速膨脹,星系會越來越紅(波長變長),直到被拉平成一條直線再也無法看到,河外星系會由遠及近慢慢從視野中消失。假如宇宙停止膨脹開始坍縮,夜空就會慢慢亮起來,並在坍縮為一個點之前變得比太陽還要亮。
結論:機率不大,只有16%左右。夜空是黑的並不是因為我們一眼看到了宇宙誕生之初,而是因為宇宙在膨脹。
首先,宇宙並不是絕對真空的,有大量等離子態的粒子飛來飛去。“擋住”也不是個絕對的概念,因為在人類看來是“實心”的天體,在微觀尺度也有很大部分是空的,比如對於中微子來說地球和不存在沒有太大區別。不同的射線穿透力不一樣,我們以可見光為例。阻擋可見光的天體單位是星系而不是恆星、行星這些,因為星系的恆星之間存在大量阻擋光線的氣體和塵埃。
銀河系盤面上下10多度左右可見光視線基本出不了銀河系,因為氣體和塵埃太多產生了嚴重的消光。甚至,銀河系本身位於核球背面的那部分,我們都看不見。這塊區域叫做“隱帶”,約佔天空的20%
向銀河系兩極方向看過去,星系間是非常空曠的,基本上毫無阻擋。
本世紀初,哈勃望遠鏡對著天球上沒有恆星的小區域進行了長期成像,稱為“哈勃深空”。人類第一次看到了70億光年以外的遙遠星系。透過宇宙的膨脹速度和曲率可以得知宇宙的平均密度,經過計算,在天球上平均每平方角秒的視線方向能看到 3 個左右的星系,每個星系的平均張角為 0.3 角秒,相當於任意方向的射線有80%會被一個星系阻擋。剩下20%沒有被阻擋的就會一直看到微波背景輻射,可見光段一片漆黑。
可以說這個遮擋比例還是很大的,但問題是,靠近可觀測宇宙邊緣的星系紅移極大,而且誕生於宇宙初期(比較小),所以最遠處的星系光線過於暗淡。即使在哈勃超深空照片中,可見星系密度也只有每平方角秒 0.4 個,這還是持續拍攝11天得到的結果(望遠鏡平均1分鐘才接受到1個光子)。也就是說,上圖中的多數星系其實都位於可見星系之間的黑色空間裡。
根據近大遠小的規律,可知絕大多數星系都位於最遙遠的地方。
2012年,哈勃對著哈勃超深空的中心進行了又一次成像,結果更多更遠的星系顯現了出來。
所以向可觀測宇宙邊緣放出一條射線,很大機率會被天體遮擋。但是除了銀河系本身外,其餘遮擋的星系大多過於靠近可觀測宇宙邊緣,所以望遠鏡看上去也是黑乎乎一片。未來,隨著宇宙進一步加速膨脹,星系會越來越紅(波長變長),直到被拉平成一條直線再也無法看到,河外星系會由遠及近慢慢從視野中消失。假如宇宙停止膨脹開始坍縮,夜空就會慢慢亮起來,並在坍縮為一個點之前變得比太陽還要亮。