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夜晚的星空，为什么是暗的？

好像伽利略提出过这个问题，至今还没合理解释，
期待达人们的看法。

= =楼主 ，题目真的让人很崩溃。
也请让我问个问题。
白天的天空，为什么是亮的？

着业是问题

不用回答了，下次提些高难的问题

idiot
Wrong Questions！

[quote]原帖由 [i]leiocai[/i] 于 2008-3-26 17:27 发表 [url=http://www.chinesepdf.com/redirect.php?goto=findpost&pid=102418&ptid=51410][img]http://www.chinesepdf.com/images/common/back.gif[/img][/url]
好像伽利略提出过这个问题，至今还没合理解释，
期待达人们的看法。 [/quote]
我认为这是有多方面的原因的，恒星的平均密度，以及[url=http://www.chinesepdf.com/viewthread.php?tid=50942&fromuid=41056]光子传播一定距离会因发射[b]德布罗意波[/b]而有一个非常小的衰减，小到我们日常无法觉察到[/url]，都是引成这种象现的原因。最后的总结果是天空暗到只有2.7K微波背景幅射。

你说的是Olber's paradox吗？我曾经在书上看过这个问题。
晚上虽然没有太阳，但是宇宙有无数颗恒星，即使他们没有太阳亮，但因为星有无限颗，每颗贡献一点亮度，天空还是会亮的。问题是因为我们不是无限老，星光以有限速度传播，所以能到达我们的星光不是来自无限颗星，而是有限的。因此夜晚的星空是暗的。
可参考
[url]http://www.answers.com/olber%27s+paradox?cat=technology[/url]

顺便说说楼上几位，物理上的而且确有人提出过这个问题，不是笑话。此问题就是Olber's paradox.

[quote]原帖由 [i]china_108[/i] 于 2008-3-31 12:51 发表 [url=http://www.chinesepdf.com/redirect.php?goto=findpost&pid=104096&ptid=51410][img]http://www.chinesepdf.com/images/common/back.gif[/img][/url]
你说的是Olber's paradox吗？我曾经在书上看过这个问题。
晚上虽然没有太阳，但是宇宙有无数颗恒星，即使他们没有太阳亮，但因为星有无限颗，每颗贡献一点亮度，天空还是会亮的。问题是因为我们不是无限老，星光以有 ... [/quote]
星光以有限速度传播，这不是合理的理由，因为远处早期的光与近处近期的光是可以同时到达的，同样可引起亮度增亮。

[quote]原帖由 [i]bsese[/i] 于 2008-3-31 13:57 发表 [url=http://www.chinesepdf.com/redirect.php?goto=findpost&pid=104108&ptid=51410][img]http://www.chinesepdf.com/images/common/back.gif[/img][/url]

星光以有限速度传播，这不是合理的理由，因为远处早期的光与近处近期的光是可以同时到达的，同样可引起亮度增亮。 [/quote]

对，远处早期的光与近处近期的光是可以同时到达，引起亮度增量，但问题是我们不是无限老，所以这个“远处”是有限的，我们是不能接收到无限远的光。因此，我们接收到的星光是来自有限颗恒星，位于有限的“远处”。

你参考一下关于Olber's paradox的资料应该会更加明白。
[url]http://zebu.uoregon.edu/~imamura/123/lecture-5/olbers.html[/url]
[url]http://math.ucr.edu/home/baez/physics/Relativity/GR/olbers.html[/url]
[url]http://www.arachnoid.com/sky/olbersparadox.html[/url]

[url]http://www.answers.com/olber%27s+paradox?cat=technology[/url]
The riddle of cosmic darkness. The obvious explanation for the darkness of the night sky, that the Sun is on the other side of the Earth, does not account for the fact that, in space far from any star, the universe is full of darkness and not of light.

In a boundless universe of stars, with no interstellar absorption, every line of sight from the eye must eventually intercept the surface of a star. If most stars are similar to the Sun, the sky at every point should shine as bright as the Sun's disk. The sky (or celestial sphere) is 180,000 times larger than the Sun's disk, and the starlight incident on the Earth should therefore be 180,000 times more intense than sunlight, which obviously is not the case. Hermann Bondi resurrected the riddle of cosmic darkness in 1952 and attributed it to the nineteenth-century astronomer Wilhelm Olbers, although, as is now known, it had previously been discussed by Edmund Halley and other astronomers.

Edgar Allan Poe suggested in 1848 that the universe is not old enough for the light from very distant stars to have reached the Earth; this was investigated by Lord Kelvin in 1901. Modern calculations confirm Kelvin's results: light travels at approximately 186,000 mi/s (300,000 km/s) and, in a static universe 10–20 × 109 years old, stars cannot shine long enough for their light to reach the Earth from regions sufficiently distant for the visible stars to cover the entire sky. This means that stars cannot shine long enough to fill the universe with radiation in equilibrium with their surfaces. Clearly, if the sky at night is dark in a static universe of finite age, then in an expanding universe of similar age the night sky is even darker because of the redshift. See also Big bang theory; Cosmology; Universe.

[quote]原帖由 [i]china_108[/i] 于 2008-3-31 21:18 发表 [url=http://www.chinesepdf.com/redirect.php?goto=findpost&pid=104222&ptid=51410][img]http://www.chinesepdf.com/images/common/back.gif[/img][/url]
对，远处早期的光与近处近期的光是可以同时到达，引起亮度增量，但问题是我们不是无限老，所以这个“远处”是有限的，我们是不能接收到无限远的光。因此，我们接收到的星光是来自有限颗恒星，位于有限的“远处” ... [/quote]
按你的理论，人的寿命只有约一百岁，超过一百光年以外星体的光就不能看见了。
虽然，我们不能无限老，足够远外的星光在我们还未出生时早就出发了，200光年处的星光是200年前就发出的，1000光年处的星光是1000年前就发出的，10000光年处的星光是10000年前就发出的，.......，这些光子多可同时到达地球，如果没有其它衰减原因，这些光子多可同时照亮地球的。

[quote]原帖由 [i]bsese[/i] 于 2008-4-1 07:23 发表 [url=http://www.chinesepdf.com/redirect.php?goto=findpost&pid=104317&ptid=51410][img]http://www.chinesepdf.com/images/common/back.gif[/img][/url]

按你的理论，人的寿命只有约一百岁，超过一百光年以外星体的光就不能看见了。
虽然，我们不能无限老，足够远外的星光在我们还未出生时早就出发了，200光年处的星光是200年前就发出的，1000光年处的星光是1000年前 ... [/quote]
首先，这不是我的理论，是物理理论。
其次，你说得对，200光年处的星光是200年前就发出的，1000光年处的星光是1000年前就发出的，10000光年处的星光是10000年前就发出的，这些光子的确可以同时到达地球，但问题是我们只有100岁，所以我们接收不到100光年以外的光子。
在我们0岁的时候，某一恒星距离我们200光年，它所发出的光子，要200年后才达到我们，所以我们要200岁时才能看到，100岁时看不到。

[quote]原帖由 [i]china_108[/i] 于 2008-4-1 13:06 发表 [url=http://www.chinesepdf.com/redirect.php?goto=findpost&pid=104398&ptid=51410][img]http://www.chinesepdf.com/images/common/back.gif[/img][/url]

首先，这不是我的理论，是物理理论。
其次，你说得对，200光年处的星光是200年前就发出的，1000光年处的星光是1000年前就发出的，10000光年处的星光是10000年前就发出的，这些光子的确可以同时到达地球，但问题是 ...
在我们0岁的时候，某一恒星距离我们200光年，它所发出的光子，要200年后才达到我们，所以我们要200岁时才能看到，100岁时看不到。[/quote]

我们的问题不是讨论，我们能否看见天体现在壮况，我们是讨论天体光为什么没能照亮地球问题，在这个问题上何必强求的是天体的即时状态的光呢？

[quote]原帖由 [i]bsese[/i] 于 2008-4-1 13:46 发表 [url=http://www.chinesepdf.com/redirect.php?goto=findpost&pid=104405&ptid=51410][img]http://www.chinesepdf.com/images/common/back.gif[/img][/url]


我们的问题不是讨论，我们能否看见天体现在壮况，我们是讨论天体光为什么没能照亮地球问题，在这个问题上何必强求的是天体的即时状态的光呢？ [/quote]
我不明白你所指“天体的即时状态的光”是什么意思。
我们的问题是讨论“夜晚的星空，为什么是暗的？”
物理学历史上早已经有人提出过这个问题，叫Olber's paradox， 解释的就是为什么晚上的星空是暗，这正是楼主的提问。而我的回答也是根据这个佯谬。
你有看过我发的链接吗？里面说得很清楚。或者你可以再看看。[url]http://www.bioon.com/book/zhexue/yzfd-gb/05.htm[/url]
根据Olber's paradox,天体光为什么没有照亮地球其中一个假设是因为地球不是无限老，所以我们只能接受一定范围内的恒星所发出的星光，并不是无限颗，而这些有限颗星是不足以照亮地球。我不知道这是否你所指的“我们能否看见天体现在壮况”。注意，我们是永远无法看见“天体现在的状况”，那是因为光传播需要时间，就好像我们在地球上看见的太阳是8分钟前的太阳一样。因为太阳发出的光需要8分钟传到地球。

[quote]原帖由 [i]china_108[/i] 于 2008-4-1 18:40 发表 [url=http://www.chinesepdf.com/redirect.php?goto=findpost&pid=104522&ptid=51410][img]http://www.chinesepdf.com/images/common/back.gif[/img][/url]

我们的问题是讨论“夜晚的星空，为什么是暗的？”
所以我们只能接受一定范围内的恒星所发出的星光，并不是无限颗，而这些有限颗星是不足以照亮地球。[/quote]
地球只有46亿岁，我们现在可已观测到100光年以上遥远天体的光，可到达地球的星光与地球的[b]年龄没有直接的关系[/b]，更远的星光也到达了地球，只与我们现有的望远镜设备目前未能观测到而已。

[quote]原帖由 [i]bsese[/i] 于 2008-4-1 18:57 发表 [url=http://www.chinesepdf.com/redirect.php?goto=findpost&pid=104529&ptid=51410][img]http://www.chinesepdf.com/images/common/back.gif[/img][/url]

地球只有46亿岁，我们现在可已观测到100光年以上遥远天体的光，可到达地球的星光与地球的年龄没有直接的关系，更远的星光也到达了地球，只与我们现有的望远镜设备目前未能观测到而已。 [/quote]

准确地说，不是地球年龄，而是宇宙年龄，我们可观测的宇宙是宇宙的视界，即约137光年。
地球46亿岁，我们当然可以观测到100光年的天体的光，它们的光到达我们只需要100年啊，更遥远的天体也能观测，但我们不能观测可观测宇宙以外的天体。
如果宇宙没有膨胀，从一开始到现在都一样大小，地球现在46亿岁，在地球出生时离地球超过46亿光年，而且在地球出生时才开始发光的天体所发出的光我们到现在是无法观测到的，因为光传播到我们需时超过46亿年。但因为宇宙在膨胀，从大爆炸奇点开始，我们需要考虑的是整个宇宙的年龄。
一些参考资料
[url]http://astronomyonline.org/Cosmology/OlbersParadox.asp[/url]
“Cosmic age too short”: Originally proposed by American poet Edgar Allan Poe in 1848, and by German astronomer Johann Mädler in 1861. The basic idea was simply that light from distant stars still hasn’t reached us, since light has a finite speed, and the universe a finite age. In 1901, the Scottish mathematician and physicist Lord Kelvin analysed quantitatively the connection between the sky-cover fraction by stars and its relative brightness, concluding that in order to obtain a sky continuously bright as the Sun’s surface, it would be necessary to include all starlight up to a distance of 3,000 trillion light years. As we can not receive any light that has travelled from longer than 13.7 billion years (the present cosmic particle horizon), this proposed solution is really on the right track.
关于为什么夜晚的星空是暗这个问题，你在网上搜一下Olber's paradox自然就找到答案。是天文/物理很简单的原理，没有什么好争论的。

[quote]原帖由 [i]china_108[/i] 于 2008-4-1 19:53 发表 [url=http://www.chinesepdf.com/redirect.php?goto=findpost&pid=104563&ptid=51410][img]http://www.chinesepdf.com/images/common/back.gif[/img][/url]
准确地说，不是地球年龄，而是宇宙年龄，我们可观测的宇宙是宇宙的视界，即约137光年。
地球46亿岁，我们当然可以观测到100光年的天体的光，它们的光到达我们只需要100年啊，更遥远的天体也能观测，但我们不能观 ... [/quote]
这样解释还算有点道理，但这个理论的基础宇宙大爆炸还是一个有争议的问题。不过的这里就不必讨论宇宙大爆炸了，如果想讨论我们可另开贴讨论。
虽然，我们有不同的观点，我们进行了意见讨论，我还是很高兴能认识你这位网友。

谢谢，我也一样，有机会多交流。

大家太专业了,学习ing

不是暗的，我還是能看到星星啊

暗就是暗物质吗？其实很很多我们看得见的东东，科学家年夜空不单用眼，还有仪器

会不会是确实存在黑洞把光给吸收了，哈哈！

[quote]原帖由 [i]renormalize[/i] 于 2008-4-17 18:55 发表 [url=http://www.chinesepdf.com/redirect.php?goto=findpost&pid=111370&ptid=51410][img]http://www.chinesepdf.com/images/common/back.gif[/img][/url]
会不会是确实存在黑洞把光给吸收了，哈哈！ [/quote]
称黑洞已被观测到，是对观测到的高亮度天体（如星系核等），被解释成因黑洞吸积周围物质而产生能量而发的光。

这种解释的[b]内在矛盾[/b]是，黑洞吸积周围物质是[b]连续[/b]不断的过程，黑洞周围必需要有[b]足够的物质[/b]让黑洞不断地连续地吸积这些物质，那么这些包围黑洞的物质必定会[b]遮住[/b]黑洞因吸积而产生的光，使得我们[b]无法观测到吸积产生的光[/b]。

[quote]原帖由 [i]leiocai[/i] 于 2008-3-26 17:27 发表 [url=http://www.chinesepdf.com/redirect.php?goto=findpost&pid=102418&ptid=51410][img]http://www.chinesepdf.com/images/common/back.gif[/img][/url]
好像伽利略提出过这个问题，至今还没合理解释，
期待达人们的看法。 [/quote]
不就是3K辐射各向同性吗?

在我们0岁的时候，某一恒星距离我们200光年，它所发出的光子，要200年后才达到我们，所以我们要200岁时才能看到，100岁时看不到。

为什么夜空是黑暗的？

·方舟子·

奥伯斯（1758～1840）出生于德国不来梅附近的一个小村庄，19岁
那年到哥廷根学医。哥廷根大学的一个特色是学生享有学习的自由，学医
的奥伯斯在那里也能跟着有“德国数学之师”之称的数学教授、天文台
台长凯斯特纳学数学和天文学。毕业后，奥伯斯回到不来梅当医生，但
他的真正兴趣是天文学。他白天行医，晚上则在改造成天文台的自家顶楼
进行天文观测，天天如此，每天睡觉时间不超过4个小时。

奥伯斯还在上大学的时候发现了一个计算彗星轨道的方法，沿用至
今。此后他共发现了5颗彗星，其中一颗后来以他的名字命名。1801年新年
的晚上，意大利天文学家皮亚齐发现了第一颗小行星谷神星，再想进一步
观察时却找不到它了，是奥伯斯在那一年的年底根据数学家高斯的计算
重新发现了它，平息了谷神星是行星还是彗星的争论。奥伯斯本人后来
发现了两颗小行星：1802年发现第二颗小行星智神星，1807年发现第四颗
也是最亮的一颗小行星灶神星。不过奥伯斯在现在最广为人知的，是在1823
年提出了一个听上去很傻的问题：为什么夜空是黑暗的？如果宇宙是无限
的，恒星均匀地布满天空，那么夜晚的天空也将和白天一样明亮。

实际的情况当然并非如此。这种理论和实际的矛盾，物理学上称为佯
谬。奥伯斯指出的这个矛盾，后来就被称为奥伯斯佯谬。其实，它并不是
奥伯斯首先提出的。1610年，伽利略用望远镜发现空中有无数肉眼看不到
的恒星后，认为宇宙是无限的，恒星的数量也是无限的。开普勒不以为然，
给伽利略去信指出，如果那样的话，夜空就不会是黑暗的。他打了一个比
方。假如你站在无边无际的森林中向前看，不论你往哪个方向看，都只能
看到一根根的树干连成一片挡在你的眼前，看不到任何间隙。只有当你是
在一片小森林中时，才能透过树干的间隙看到外面的世界。同样的道理，
如果宇宙是无限的，那么恒星将占据了天空的每一点，它们发出的光终将
抵达地球，所有的恒星发出的光都将连成一片，就像我们在夏天看到的银
河一样。既然实际情况是恒星彼此之间有黑暗的间隙，那就说明宇宙是有
限的，透过这些间隙我们看到的是一堵包围宇宙的黑暗围墙。

但是后来的天文学家都相信宇宙在空间上和时间上都是无限的。怎么
解决这个矛盾呢？18世纪初英国天文学家哈雷提出了一个容易想到的解决
方案：远处恒星发出的光线在抵达地球时强度变得十分弱，无法被我们看
到。但是这个解释是站不住脚的。虽然光线的强度按距离的平方而减少，
但是在一个无限大的宇宙中，天空的体积也即恒星的数量将按距离的平方
而增加，也就是说，在远处某一点恒星数量增加的比例恰好等于光强度减
少的比例，二者互相抵消，总的光强度与距离远近无关。如果多数恒星都
和太阳一样，天空的每一点都应该和太阳盘面一样亮。天球的面积是太阳
盘面的18万倍，那么照射地球的星光亮度也应该是阳光的18万倍。

奥伯斯提出的解释是，太空并不是“透明”的，遥远恒星发出的光被
弥漫在恒星之间的稀薄物质云给遮挡、吸收了。但是在热力学定律被发现
之后，这个解释也经不起推敲了。根据热力学定律可知，假如有太空物质
遮挡住星光，光能将会被吸收转化成热能，这些能量最终要重新被辐射出
来，从而也要发光（虽然光的波长可能不同），天空仍然还是一片明亮。

要解决这个佯谬的唯一办法是否定其大前提，即宇宙不是无限的，因
而恒星数量是有限的。但是这还不够。即使恒星数量是有限的，其数量也
近乎无限，足以照亮整个夜空。1848年，美国小说家爱伦坡在一篇随笔中
指出，唯一的出路是假定远处的星光还来不及照到地球上来。也就是说，
宇宙在时间上有一个起点，而且宇宙的年龄还没有老到足以让我们见到
所有远处恒星发出的光。

我们现在知道宇宙的年龄的确是有限的，宇宙是在大约137亿年前大
爆炸形成的。而计算表明，要把地球的夜空全部照亮，要花上以亿亿亿年
计的时间，远处的星光才能都抵达地球。显然我们的宇宙还太年轻了。

而且宇宙在不断地向各个方向膨胀，各个星系在互相远离，当然也都
在远离地球。空间的膨胀导致光线在传播时波长被拉长，能量也因此降低
了（波长与能量成反比）。这个现象称为“红移”，意思是可见光向能量
较低的红光转变，而红光还会向能量更低的红外线、微波转变，所以遥远
的星光在抵达地球时能量已低到不能被肉眼见到了。由于宇宙太年轻，所
以夜空是暗的；而由于宇宙在膨胀，让夜空变得更暗。“为什么夜空是黑
暗的？”这个问题其实一点也不傻，蕴含着宇宙的奥秘呢。

2008.2.15.

（《中国青年报》2008.2.27）

好复杂,没有怎么看懂

期待中....................................................................

真的十分期待啊.............................

归根结底还是对宇宙的认识，宇宙是个什么样子搞清楚了，这个问题也就清楚了，此时宇宙可能也就到头了。

晕了                                            。

霍金不是说过吗，所有星球都在远离其他星球，没有一个是膨胀的中心，不然所有的星光都会照射到那颗星球上，让黑夜如同白昼

简言之,一是光的传播速度是有限的,二是宇宙的膨胀导致远处的恒星光线永远不能到达地球,并且能到达地球的光线随着距离的增加,由于宇宙的膨胀而损失了能量

首先，这不是我的理论，是物理理论。
其次，你说得对，200光年处的星光是200年前就发出的，1000光年处的星光是1000年前就发出的，10000光年处的星光是10000年前就发出的，这些光子的确可以同时到达地球，但问题是我们只有100岁，所以我们接收不到100光年以外的光子。

大家都不要说的那么深奥哦，偶不明白哦。

其实星空并没有变暗,而是我们所处的地球表面变暗了,受不到太阳的强光,自然就接收了星空的弱光!

太扯了，这个问题都能有这么多人讨论~~~~

貌似看明白点了~~ 楼主简单的一问有如此反响 厉害~~

[quote]原帖由 [i]china_108[/i] 于 2008-3-31 12:51 发表 [url=http://www.chinesepdf.com/redirect.php?goto=findpost&pid=104096&ptid=51410][img]http://www.chinesepdf.com/images/common/back.gif[/img][/url]
你说的是Olber's paradox吗？我曾经在书上看过这个问题。
晚上虽然没有太阳，但是宇宙有无数颗恒星，即使他们没有太阳亮，但因为星有无限颗，每颗贡献一点亮度，天空还是会亮的。问题是因为我们不是无限老，星光以有 ... [/quote]
你真是太博学了，佩服佩服！

I think because the space is not infinite, so the photon can not accumulate to light the night.
So the short answer of this question is : the universe has its limit.

这是哲学问题。。。。。。。

lz听过背景辐射没?