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觀察宇宙為什麼是在晚上

發布時間: 2022-05-24 03:28:41

⑴ 宇宙如果塞滿了恆星且是高度擁擠的,為什麼我們看到的夜晚不是明亮的宇宙而是黑夜

但事實上這個問題關繫到宇宙的一個本質特性。如果宇宙是穩恆態的,無限大的,時空也是平直的,其中應該均勻地分本著來自恆星的光線,這樣的話「黑夜」也應該是明亮的。有人可能會說晚上沒有了太陽光,但是與上千億顆恆星的光線相比,晚上少了太陽這一顆恆星的光線幾乎可以忽略不計。

宇宙膨脹速度遠超過了光速,而我們也知道光線有「紅移」的現象,遙遠恆星加速遠離我們,讓光線波長變長,產生了「紅移」,等到光線到達我們的地球,波長已經很長成為「微波頻率」,這就是上世紀60年代天文學上四大發現之一「宇宙微波背景輻射」,而微波我們的肉眼是看不到的,所以夜晚的天空是黑的,如果我們能看到微波,晚上和白天一樣亮。

⑵ 為什麼在夜晚會看到漫天星辰,而白天卻沒有星星

我們經常可以看到,一個業余天文愛好者在互聯網論壇上提問「為什麼星星在白天不發光呢?」,這時候如果甩給他一句「因為白天有太陽啊,小笨蛋」那可是遠遠不夠的。我自己也常常想,到底該如何解釋這個看似顯而易見的現象呢。我從哲學家托馬斯·庫恩(Thomas Kuhn)那裡學到,若是想科學的解釋它,我就必須打破固有的思維慣性,以一種全新的角度看待這個問題。





那麼星星的信號到底是什麼呢?我們對這顆特定恆星進行了測量,發現眼睛在白天可以捕捉到來自星星的50個光子。我們是這樣得到星星的信號的:總信號減去太陽的信號和其他雜訊中的信號。其實一切都是量子事件的問題,所有的雜訊(等式1)都會產生:Ö10000,或者說是每個視覺單元100個光子。

現在,已知有50個恆星光子與9950個其他光子混合在一起,這些光子是由視野范圍中散布的光組成,光源包括太陽、天空和一些光污染源,我們可以確定恆星的信號強度,即信噪比或S / B。將這個關系應用於這個案例,我們發現比率S / B = 50/100,即0.5。這個數字代表著什麼呢?



以上是對星級增加的恆星的情況模擬,其信噪比在2:1和16:1之間。下面在人造星雲上完成了一次類似的測試。

在這個例子里,0.5這個數據說明我們無法以比1 / 0.5的精度還要高的准確性來估計恆星的星等(或其亮度),除非是元素2,它的值比a的可接受檢測閾值低10倍。 CCD檢測器(每個像素的S / N比率可以達到20或更高,足以在每平方弧秒檢測一顆20e星等的恆星),但我們的眼睛不是完全與CCD感測器類似的,因為CCD感測器中有著視網膜作用的結構根本無法積累光!這個0.5的數值也意味著恆星的亮度會淹沒在天空的背景光中,這大大降低了我們白天試圖觀測的恆星的信噪比。如果把我們的這顆恆星在電腦屏幕上顯示出來的話,我們在白天是幾乎看不到任何圖案的,頂多隻能給我們留下一個空白屏幕。

那現在我們來試試怎麼解決一下在太陽光下觀察星星的問題吧!具體怎麼辦呢?其實只要增加星星的信噪比就可以了。如果我們用一些像長焦或者長筒望遠鏡這樣視野范圍大約為10'或更小的儀器來縮小我們的視野范圍的話,我們就會讓雜訊的影響大幅度降低10倍甚至更多,從而提高星星的S / B比率。我們用這個方法可以增加恆星的S / B比率,但要犧牲已經變得更暗的背景亮度。在顯示器上,圖像會變得更加柔和,星星現在看起來就像一個沐浴在藍灰色光暈中的小亮點,而這恰恰就是一個正在逐漸變弱的信號的典型表現,或者換句話說,這可能會讓本就不穩定的S / B值變得更小。




由於這種思維方式,我們把星星的信噪比中的雜訊影響降到了50 /Ö1000而不是50 /Ö10000,現在這個值就是15而不是0.5了。多虧了30倍的「采樣」,理論上我們才能夠更容易地將星星的信號與其他信號區分開,從而在白天觀察到一些星星,並以1/15或大約7%的精度估算其星等。幅度為7%,而不是簡單的2倍數!

結論

借用從CCD領域的說法,其實我們的星星的圖像在一開始是「欠采樣」的,並且不能被我們的視覺探測器(眼睛)檢測到。為了增加采樣的可讀性並且能夠在日光下區分辨別我們的星星,我們必須增加「望遠鏡」的焦距,以便獲得更大梯度的圖像。但是對眼睛和CDD相機的比較只能到此為止了,因為我們無法像操縱焦距縮小器那樣來使用我們的眼睛,我們也沒辦法像使用像素分級合並(像素組合)這樣的專業方法來實現我們的目標。但是我可從來沒說過,我們不能從圖像中減去天空的亮度來增加那些用CCD攝像機捕獲的恆星的信號,或者是我們沒辦法在圖像處理軟體中處理這樣的信息。可不要誤解我的話...

感謝數學讓我們解決了這個問題!

⑶ 太空中的宇航員看到的宇宙是白天,還是夜晚

一直以來進入太空中都是我們人類的一個夢想,因此進行了選拔最後經過很多訓練成功讓宇航員進入到太空之中為人類的科技科學等進行探索,這時候就有人會問太空中的宇航員看到的宇宙是白天,還是夜晚?其實是並不是一個概念,不能用白天黑夜來代表,因為宇宙裡面並沒有這個概念。

這里也給大家擴展一下科學小知識,其實我們的探索並不大,一直以來也就只有銀河系的三分之二范圍而已,當然其實在我們的認知裡面已經很大了,但是宇宙裡面根據科學家的推算,像銀河系這樣的星系僅僅只是中等星系,有著起碼幾十億個呢,所以未來的推進器會尋找新的燃料,這樣說不定就可以看到宇宙的盡頭。

⑷ 為什麼星星只在晚上出現

因為白天太陽中的一部分光線被地球大氣所散射,把天空照得十分明亮,把星星的光芒給遮擋住了。如果沒有大氣,天空是黑洞洞的,即使陽光十分強烈,也能見到星星。

宇宙中有很多恆星,恆星的特點是時時刻刻都在發著光,就算白天,它們也是在發著光的。只是這些恆星離我們的距離非常遙遠,所以只能看到一個小小的光點。

(4)觀察宇宙為什麼是在晚上擴展閱讀:

星星的形狀

如果不受外力的作用,一切物體在萬有引力的作用下都有向中心聚集的趨勢。最集中的結果就是圓球形啊!星星雖然表面上是固體的,但是由於固體也是有變形性的,並且固體碎顆粒是可以移動的,這些都使它向球形轉變成為可能。

星星內部的能量的活動使星星變的形狀不規則。但是,高山的石頭是受星星引力(萬有引力)而從高處向下滾的,河流將泥沙從高處帶到低窪的海洋(河流也是受星星的萬有引力而流動的)這些都是向中心集中的例子,它們都使星星由不規則變成球形。

如果星星內部停止活動,許多億年後,星星將可能變成一個非常標準的圓球形(離心力和其它天體的引力除外)。

許多小行星,由於自身的質量比較小,導致自身引力比較小,而且星體一般是由比較堅硬的固體岩石構成的,很難在自身引力的作用下完成向中心移動的過程,所以它們的形狀就是奇形怪狀的,有卵形的,有棒形的......許多。

⑸ 晚上了,看到的是天空還是宇宙

不管是白天也好晚上也好,你看到的天空都屬於宇宙,包括我們居住的地球,都屬於宇宙里的物質.還有你說到的星光,其實它們的光都到了我們眼前,如果沒有到的話,我們就看不到星光了.還有地球也會反光,你看那藍色的海洋,不會反光嗎?只是因為你站在地球上才沒有感覺到它在反光了,如果你站在其它的星球上,哪怕是站在宇宙飛船上,你都可以看到地球在反光。另外,你說的天空是透明的,有了陽光,看到的天空是藍色的,是的因為有光射到我們眼前,就好像水是透明的,在陽光下,我們看到的江河湖海不是藍色的嗎?而到了晚上,因為沒有光(月光、星光都沒有)到我們眼前,因此,我們看到的指一片黑色。我給你講了那麼多,你的疑問是不是消了一點點了呢?

⑹ 為什麼我們只有在晚上才能看見別的恆星的光芒

1.地球上能看到星星是因為恆星發出的光芒被我們的眼睛感知到。

強調一下:我們能看到任何東西的原因都只有一個,有光進入我們的眼睛!有光進入我們的眼睛!

所以我們在地球上能看到星星是因為有「星光」進入我們的眼睛。「我們能看到」這件事情和大氣層沒有關系。

事實上大氣層反而是我們觀星的障眼之物~作為一枚前天文愛好者,多想在沒有大氣層的時候一覽壯闊星空吖~對了,告訴題主一下,我們之所以白天看不見星星都是因為大氣層那個壞人!摔!白天的時候大氣層散射了太陽的強勁光芒以至於掩蓋了微弱的星芒。如果沒有大氣層就木有散射,木有散射我們就可以在白天也看到璀璨的繁星了,嗚嗚嗚嗚……

咳咳……我們看不到某個東西的原因有兩個:這個東西的光沒有進入我們的眼睛&這個東西進入我們眼睛的光的量太小以至於不能被眼睛感知到。心理學中講感覺的那一部分有個「閾值」的概念,你可以體會一下。這一點就可以解釋為什麼題主的那張照片中天空是黑暗的,沒有星星。

那張照片為什麼沒有星星?因為相機那個時候的感光下限太高!即閾值太高,高到無法感知星星的光強。

看下面這幅圖。

⑺ 宇航員在太空中,看到的宇宙是白天還是黑夜

宇航員在太空中看到的景象,是沒有白天和黑夜之分的。大多數時候,他們能看到的,就只有黑暗。不過太陽是可以發光的,它照射到的物體也是亮的,所以宇航員在空中看到的物體,屬於是黑和亮交替的部分。簡單來說就是太空中無法進行折射,太陽照在什麼地方,什麼地方就是亮的。可是除了這部分之外,其他地區都是黑乎乎的一片。

3、照片是怎麼回事

很多人可能會疑惑,為什麼我們看到的照片,宇宙中都是很亮的。其實這是一個錯覺,宇航員或者宇宙中的照片,基本上都是合成之後的。也正是由於這點,所以很多人認為,太空中就只有白天沒有黑夜,這是錯誤的想法。

⑻ 為啥白天看不到宇宙 白天的時候向天上看都是藍藍一片天,只有晚上才能看見宇宙,為什麼

太陽光是里我最近的恆星.他法的光掩蓋了其他宇宙發光體發出的光.原理就像晚上那電筒照著你的眼睛你就什麼都看不見了一樣.
藍色是太陽光的衍射造成的.
晚上看到的其實只是一部分恆星.有些天體是不發光的,還有些在地球的另已面.

⑼ 星星一直都在,為什麼只有晚上才能看到

其實星星並不是晚上才出來,星星是一直都在的。白天看不見星星,是因為白天太陽中的一部分光線被地球大氣所散射,把天空照得十分明亮,光線太強了,我們便看不出星星來了。而晚上,太陽轉到地球的另一邊,天空是黑的,我們就能見到星星了。

同樣道理,白天太陽的光芒照在大氣層,天空非常明亮,相比之下,其他恆星的光就黯淡了許多,我們就無法在白天看到星星了。我們透過大氣層觀察星星,星星離我們非常遠,有幾百光年的距離,它們的光需要幾百年的時間才能照射到地球。而大氣層有雜質,有擾動,恆星的光就很容易被干擾,形成閃爍,因此我們會看到星星是一閃一閃的。

⑽ 大多數的衛星,為什麼都是在晚上發射升空呢

關於我們人類社會的發展知識中都在我們人類的考慮范圍之內,正因為如此,我們人類對於自己未來的決定一直在做出偉大的改變,畢竟我們人類未來是由我們人類自己主宰的,其他任何星球任何物種都是無法替代我們人類所做決定。就拿近些年來我們人類探索宇宙的衛星是我們在未來尖端領域的突破,其目的就是為了讓我們更好的了解宇宙的情況,也是方便我們在之後可以登陸宇宙。那麼大多數的衛星,為什麼都是在晚上升空?這其中原因大概有以下幾點。

三、也是為了方便人類觀測。

最後一點就是在晚上發射的衛星,人類更好的可以利用望遠鏡的天文學設備觀察衛星的發射情況來做出總結。如果是白天的話,由於白天強烈的太陽光,使得這些天文望遠鏡是無法看到衛星的一個具體發生情況。

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