黑夜似乎再正常不过,但背后,或许藏着你从未想过的绝望事实( 二 )


如果不能将这个“凸起”处理掉 , 那么科学的前进之路必然会因此受到阻碍 。 好在二十世纪初 , 著名的“河外天文学之父”埃德温·哈勃在发现了红移现象之后 , 成功破解了奥伯斯提出的难题 。 (河外:银河系之外的宇宙空间)黑夜似乎再正常不过,但背后,或许藏着你从未想过的绝望事实
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1929年 , 哈勃通过对星系距离的测定以及前人留下来的观测结果对比后发现:距离我们越远的星系远离我们的速度就越快 。
举一个简单的例子 , 当我们走在路上的时候 , 我们身边每个人的移动速度都是类似的 。 然而在千里之外 , 每个人却都在加速移动 。
除此以外 , 其实一些物理现象的表象 , 也符合红移现象的理论 。 当一列火车从远处驶来的时候 , 我们听到的声音会由弱到强 , 这不仅仅是距离的减小 , 同时也是波长变得越来越短 。 黑夜似乎再正常不过,但背后,或许藏着你从未想过的绝望事实
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如果更加准确地描述这种声音的变化 , 那就应该是越来越“刺耳” 。 在现代天文学中 , 红移现象主要分为三种 , 分别是多普勒红移、引力红移以及整个宇宙的红移 。
对于这三种不同的红移 , 我们也可以简单地将它们看作是宇宙的三个层次变化 。 首先是最底层的多普勒红移 , 也就是波源移动红移 , 具体释义为:
波在波源移动向观察者的时候 , 接受频率逐渐变高;在远离观察者的时候 , 接受频率逐渐变低 。 我们在日常生活中无法看到远处的光源 , 也完全可以用这种定律来表示 。 黑夜似乎再正常不过,但背后,或许藏着你从未想过的绝望事实
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其次就是爱因斯坦相对论中提到的引力红移 , 这一点和爱因斯坦提出的“时空概念”有一定的联系 。 爱因斯坦提出光速是宇宙中最快的速度 , 同时也是恒定不变的 。
可由于天体引力的存在 , 所以光波的频率自然就会降低 。 从这一点上来看 , 可以将爱因斯坦提出的引力红移视作多普勒红移的延申 。
最后就是宇宙学红移 , 早在1912年 , 美国天文学家维斯托·斯弗莱就已经发现了红移现象 。 只不过对于这种现象 , 这位天文学者并不知道用什么样的方式来解释它的存在 。 也正因如此 , 才有了后来哈勃通过哈勃定律证明的宇宙膨胀 。 黑夜似乎再正常不过,但背后,或许藏着你从未想过的绝望事实
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红移与奥伯斯佯谬
很多人不太能理解 , 红移现象究竟和奥伯斯佯谬又有什么关系呢?这可以从两个方面来进行解释 。 首先是光在传递的时候 , 光子不会损失 , 但波长频率的变化会让人类无法接受到光芒的存在 。
在宇宙之中 , 星系之间的间隔距离都以光年为计量单位 。 在这样长的距离跨度上 , 我们能够感知到的光芒自然会十分的微弱 。
与此同时 , 太阳的存在还会将其他天体的光线“吞噬” , 所以我们能够在日常生活中接受到最多的光源信息也只能是太阳 。
其次 , 由于哈勃定律证明了宇宙一直都是在膨胀之中 , 且距离我们越远的星系移动速度越快并逐渐超越光速的时候 , 我们就再也无法接收到它们的光芒 。 黑夜似乎再正常不过,但背后,或许藏着你从未想过的绝望事实
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这一点很容易理解 , 当两个人在同一赛道上奔跑 , 其中一个人本就落后于对方的情况下 , 移动速度还没有对方快 , 自然就没有追上对方的可能 。
只不过和宇宙星系运动的区别就是 , 人类赛跑是自己在作用 , 而宇宙深处的天体星系变化 , 则是由于空间在作用 。
当空间膨胀的速度越来越快 , “固定”在某一点上的天体或者星系 , 与其他之间的星系距离自然也就会越来越快 , 而我们最直观的观测感受就是星系的移动速度越来越快 。