CCTV-9新片!為什麼宇宙是黑的?沒那麼簡單!

抬頭望去,這片天空藏着太多秘密,讓無數天文學家願投入一生的精力研究和探索。


暗物質、黑洞、暗能量都是怎麼回事?如果把霍金、牛頓、哈勃都請出來,你想和他們聊什麼?


△紀錄片《聊個「天」》


《我的牛頓教練》《門捷列夫很忙》《被數學選中的人》《超級巴斯德》之後,系列ip的天文學科學紀錄片《聊個「天」》今日開播!一起去天上看看吧!

今天,咱不說太深奧的,就想問問:為什麼宇宙是黑色的?為什麼夜晚的天空是黑的

△紀錄片《聊個「天」》


啊?這不是理所當然的嗎?



非也!在19世紀初,主流的科學聲音認為:宇宙是靜態、均勻而無限的。德國天文學家奧伯斯在1823年提出了這樣一個命題:如果宇宙真是這樣的話,那麼天空中的每一個角落都應該有恆星的光照到地球上。因為宇宙是均勻的,所以理論上每一個位置都應該有恆星;也因為宇宙的年齡是無限的,那麼再古老的恆星的光也一定會到達地球。

△紀錄片《聊個「天」》


所以,按照穩態宇宙學說,地球的夜晚應該亮如白晝

然而,夜晚的天是黑暗的。這就牽扯出了宇宙的起源問題——「紅移」和「宇宙大爆炸」

什麼是「紅移」?我們知道光波的波長是不一樣的,根據多普勒效應,波長越長,說明這個天體離我們越遠。而波長越長的光對應的光譜顏色就越紅。

△紀錄片《聊個「天」》


通過長期觀測,哈勃發現,大部分遙遠星系發出的光都在向光譜上越來越紅的一端靠近,這種現象就叫紅移。紅移現象說明,這些星系正在離我們越來越遠,而且離我們越遠的星系,遠去的速度就越快。

△紀錄片《聊個「天」》


這也說明:宇宙正在膨脹!

△紀錄片《聊個「天」》

根據科學家們的推測,大約138億年前,時間和空間都不存在,只有一個溫度極大、密度極大的點,稱為「奇點」。

奇點應該是黑色的,因為它不能發光,它飽含着無窮多的能量,但卻沒有一點物質。說時遲,那時快,奇點爆炸了!在10的負43次方秒以內,宇宙以超光速炸開了。

△紀錄片《聊個「天」》


大爆炸一兩億年之後,散落在宇宙各處充滿着氫和氦元素的氣體雲在引力作用下坍縮,直至發生核聚變,第一代恆星射出了耀眼光芒。不過幾百萬年,第一代恆星紛紛以超新星爆炸的形式結束了自己的生命。

△紀錄片《聊個「天」》


初代恆星在爆炸時向宇宙中拋灑聚變過程中產生各種元素和其它宇宙塵埃。這些物質在若干年後再次聚合、坍縮,形成下一代恆星。下一代恆星體積更小,壽命也更長。當它們壽終正寢時,又把聚變形成的元素和物質繼續拋到宇宙中,成為下一代恆星的原料,就這樣,宇宙間元素的種類和數量越來越多。


△紀錄片《聊個「天」》


恆星這樣自殺式地繁衍90億年後,銀河系獵戶旋臂外側的一團星雲中誕生了恆星太陽,離它1.5億千米之外的行星——地球上,一次次超新星爆炸製造的各種元素在這裡意外地形成了生命。

△紀錄片《聊個「天」》


地球是一顆運氣好到爆棚的行星。它身材不胖也不瘦,離太陽不遠也不近,它有磁場抵禦太陽風,它有液態水孕育生命,它甚至還有木星的引力掩護,把絕大多數可以滅絕人寰的小行星阻擋在家門之外。


△紀錄片《聊個「天」》


幾十億年後,地球上的生命進化到智慧的人類,並坐在一起聊個「天」。


△紀錄片《聊個「天」》


所以,你現在明白,在「夜晚的天是黑的」這個看似理所當然的現象背後,藏着多麼巨大的因果鏈條了吧?

無垠的宇宙,還有太多值得討論的課題。

鎖定cctv-9

11月17日-11月22日

每晚19:22檔

紀錄片《聊個「天」》

和天文學家們,一起聊天!



內容來源:cctv紀錄微信公眾號