夜晚的天空

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夜晚的天空篇一
《夜晚的天空(1)》

夜晚的天空篇二
《浅谈夜晚的天空为什么是黑暗的》

题目:浅谈夜晚的天空为什么是黑暗的

摘 要

晴朗的夜晚,我们仰望苍穹,除了看到月光和微弱的星光之外,天空是一片黑暗,这是为什么呢?这曾经是一个困惑了科学家几世纪的难解之谜。但这个迷仅当我们认为宇宙是永恒而且不变的前提下才会是一道难题,而在1920年之前,人们对宇宙的认识正是如此。奥伯斯是19世纪德国的一位天文学家,他曾提出著名的奥伯斯佯谬。为了解决这一问题,天文学家提出了多种理论。 关键词:天空 黑暗 奥伯斯佯谬 假设 解释 问题的解决

1奥伯斯佯谬

1.1 定义

若恒星均匀分布在静止无限的欧几里得空间中,则夜空的面亮度应与恒星表面亮度相等,而事实上夜空是黑暗的。这一矛盾因由德国天文学家奥伯斯明确提出而得名。

1.2介绍

1826年,德国天文学家H.W.M.奥伯斯指出,一个静止、均匀、无限的宇宙模型会导致如下结论:黑夜与白天一样亮。但实际上夜空却是黑的。理论同观测的这种矛盾称为奥伯斯佯谬。采用天体之间有吸光物质、天体寿命有限或天体有演化、引力常数随距离而变化等都难以解决奥伯斯佯谬。在现代的膨胀宇宙模型里,奥伯斯佯谬不存在。这个矛盾是从观测和理论相联系的角度考虑宇宙的大尺度性质时提出来的。它标志著科学的宇宙学的萌芽。 2 奥伯斯佯谬假设

2.1假设

假设有无限颗恒星,它们没有光变,而且大体呈空间均匀分布,那么要计算这些恒星所产生的累积星光强度并不困难。恒星的亮度与距离的平方成反比。这意味着距离增大一倍,星光减弱为四分之一;距离增大3倍,亮度减为九分

之一,以此类推。另一方面,给定距离越远,你看到的恒星数目就越多。事实上,简单的几何学就可以证明这一点。譬如说,200光年远处的恒星数是100光年远处恒星数的4倍,而300光年远的恒星数则是后者的9倍。因此,恒星数按距离的平方增加,而亮度则按距离的平方减少。两个因素相互抵消,则得出:来自给定距离上所有恒星的累积星光强度全都一样,与距离无关。比如从地球表面看,10光年处有5颗恒星,照到地面的光强均为I0,到达地面的总光强为5I0,那么20光年处会有20颗恒星,照到地面的总光强为I0/4×20=5I0。然而这样一来,无限多层恒星的总光强将是无限大,此时不管是否有太阳的存在,天空总是明亮的。

要是考虑到恒星的实际上有一定的大小,情况会稍有所改善。虽然肉眼看来恒星都是一些光点,但实际上都是些球体。离地球越远,恒星的视直径越小。如果两颗恒星位于相同的视线上,则近的一颗便会遮住较远的那颗。在一个无限的宇宙中,这种情况会出现无限多次。考虑到这一点,前面计算的结论就变了,到达地球的光通量不再是无限大,而只是很大而已。确实如此,但经过足够长的时间后,前面的恒星必定会被加热,这使得宇宙的温度上升,最后达到热平衡―相当于几千开的温度,而有了温度就会产生热辐射,最后夜晚的天空仍将是明亮的。

2.2提出的解决方法

奥伯斯提出了解决这个问题的一种方法。他注意到宇宙中存在大量的尘埃,指出这种物质会吸收大部分的星光,因而天空就变黑了。遗憾的是,他的思想虽然富于想象力,然而从根本上说是不能成立的。这种尘埃最终也会热起来,并开始发光发热,其强度与它们吸收的辐射强度相同。

另一种可能的解决办法是放弃宇宙空间上无限的观念。假定恒星很多,但数量有限,这样宇宙便由一个巨大的恒星集团组成,四周为无限的黑暗真空所包围。于是,大部分星光汇通过流往外部空间而损失掉。

这个简单的解答也有致命的缺陷。对于这一点,事实上在17世纪艾萨克· 牛顿就已很熟悉了。问题涉及到引力的本质。每颗恒星通过引力作用吸收其他所有恒星,这样,在这个集团中所有恒星会一起向引力中心跌落、集聚。因此,如果宇宙有一个确定的中心和边界,它似乎一定会自行向内坍缩。一个无支撑

的、有限而静止的宇宙是不稳定的,不能阻止引力坍缩。

3被接受的解释

两种作用能对奥伯斯佯谬给予解释:宇宙的年龄是有限的和红移,而后者是最重要的效应。(即使在稳态宇宙理论的模型中,也推论出宇宙是无限老和空间是无边际的,但夜空依然是黑暗的。)

3.1宇宙的年龄是有限的

关于宇宙最终热寂的预言不仅使我们对宇宙的未来有了某种了解,也暗示了宇宙在过去的一些大事件。显然,如果宇宙一直在以某一有限速率不可逆地衰退,那么它不可能永远存在。理由很简单:假如宇宙无限老,那它应早已死亡了。以有限速率演变的某种事物显然不可能永远持续下去。换句话说,宇宙必定是在某个有限时间之前诞生的。

3.2红移

以有限的宇宙年龄所提供的星光来照耀天空时,导出了另一个问题:为什么看不见任何一点大霹雳的贡献?这原因是大霹雳本身的辐射因为宇宙膨胀的缘故,已经红移到微波的波长,成为宇宙的微波背景辐射。宇宙的膨胀也限制了可观测宇宙的大小,这意味着在此之外的光线到不了我们所在之处,这在光学效应下创造了有限的宇宙。

4问题的解决

4.1宇宙在膨胀

静态宇宙的观念是如此之强,以致于那些意识到引力理论导致宇宙不可能静态的科学家们并没有提出宇宙在膨胀,而是试图去修正他们的理论。甚至爱因斯坦于1915年发表其广义相对论时还非常肯定宇宙是静态的。因此他不得不在他的方程中引进一个所谓的宇宙常数来进行修正。他引入一个“反引力”,这个力是无源的,是空间-时间结构所固有的。他宣称空间-时间内在膨胀的趋势,刚好可以平衡宇宙间各物质的相互吸引,结果形成了静态的宇宙。这个理论在以后被爱因斯坦称为是“一生中最不可原谅的错误”。

20世纪初,爱因斯坦创立了广义相对论,这就为研究宇宙的整体结构提供了理论基础.宇宙的整体性质由引力场方程决定.荷兰物理学家德西特首先获

得了引力场方程的一个宇宙解,但它是动态的而不可能是静态的:宇宙要么是膨胀的,要么是收缩的.观测上,哈勃发现河外星系的视向退行速度与距离成正比,即距离越远,视向速度越大.这说明宇宙空间中任意两个星系间的距离都在增大,宇宙在膨胀.如果一个膨胀的宇宙沿时间反溯回去将会达到一个原始的超密态,也就是宇宙于过去某一时刻创生于一次原初物质的大爆炸过程.这就是大爆炸宇宙学的宇宙模型.为了理论预言和实验观测相一致,宇宙在极早期曾经历一个暴胀阶段.显然一个具有有限过去而正在膨胀的大爆炸宇宙模型能避免奥伯斯佯谬。

4.2宇宙拥有的能量太少

从爱伦·坡开始,天文学家已对黑暗的夜空有了一个正确的解释:宇宙还太年轻。1964年,哈里森发现了另一个正确的解释:宇宙拥有的能量太少。

在邦迪的宇宙学书中,哈里森首次知道了奥伯斯佯缪。哈里森决定计算,若是夜空要被无数的星星照亮要多少能量。“起先,我的计算结果简直我法令人相信,”他写道,“但之后,事情就清楚了,我们一直沿用错误的角度来看待整个问题。”

在可观测的宇宙中,所有恒星所产生的能量是非常小的。哈里森的计算表明,若要照亮夜空,可观测宇宙需要的能量为现今的10万亿倍——每颗恒星的发光度要上升10万亿倍,或者恒星的数目要增加10万亿倍。另外,恒星不可能永生,就算宇宙无限老,夜空仍旧是黑暗的,原因是恒星总是会死亡的。

就像太阳,恒星通过核反应将质量转化成能量。哈里森证明,就算宇宙中的所有质量都转化成能量,夜晚也不会比一个有月亮的晚上亮。因此,现在有了双保险——宇宙还太年轻而且能量不足。点亮整个宇宙就像是用一根蜡烛花上一个小时来加热一幢房子:一个小时太短了,即使你能等更长的时间,可是在完成这项任务前,蜡烛也已燃尽了。

总结:现在观测到的宇宙在膨胀,这是科学界公认的.经历一个暴胀阶段的大爆炸宇宙学模型是一个成功的模型,其理论预言与实验观测十分吻合.显然这是一个动态的宇宙学模型,且宇宙在时间上可能有一个开端.这样看来,对于一个均匀、静态、无限的经典宇宙学模型,也就自然不会得出夜晚的天空像太

阳那么亮的荒谬结论.

参考文献

1 盛正卯 叶高翔. 物理学与人类文明. [M] 杭州:浙江大学出版社,2010,156

2 保尔·戴维斯.傅承启译。宇宙的最后三分钟. [M] 上海:上海世纪出版集团,2007,12 ~16

3

4 吴胜杳,吕慧 《现代物理知识》[J] 1999年第06期

夜晚的天空篇三
《夜晚的天空为什么是黑的》

夜晚的天空为什么是黑的

夜晚的天空为什么是黑的?同学们一定会说,因为夜空没有太阳照耀。但是,无限的宇宙,充满了无数个恒星构成的星系,虽说夜晚没有太阳的照耀,可是那满天的星星,都是会发光发热的“太阳”呀。一颗恒星的光芒的确很微弱,但是无数颗恒星的光芒合起来应该是无限的亮,夜空也应该处处是一片光明。可是事实上为什么是黑的呢?

美国天文学家哈勃等人的观测发现,几乎所有的河外星系都在远离我们而去,即宇宙像正在充气的气球似的膨胀着,越来越大;距离我们越远的星系远离我们而去素的速度

[即退行速度]越快。星系退行使星系辐射到我们这里的光减弱,距离我们很远的河外星系可能会以光速退行,以致发出的光传不到我们这里来。因此,虽然宇宙是无限的,但光可以照到我们这里的天体数量是有限是有限的。只要那些有 限的天体射到我们地球上的光比太阳少,地球上的日夜就取决于太阳。要是宇宙没有膨胀,也就没有夜黑问题。由此可见,夜黑是宇宙膨胀的结果。

宇宙为什么会膨胀呢?大爆炸理论认为,“我们的宇宙”起源于一个温度极高体积极小的原始火球,再距今大约200多亿年前,不知什么缘故,这个火球发生了大爆炸,在打爆炸中诞生了“我们的宇宙”随着空间膨胀,温度降低物质的密度逐渐减小,原先的质子、中子等结合成氘、氦、锂等元

素,后来又逐渐形成星系、星系团体等天体。

宇宙早期时,星系碰撞、合并从经是很普遍的现象 。那时宇宙刚刚开始膨胀,还比较小,比较拥挤,星系多如雨滴,大量小星系下雨般落到其他星系中,渐渐形成像我们银河系这样的星系。宇宙好像一个在不断充气的带花点的气球,上面的各点彼此分离。经过200亿年的“分离”才变成今天这个模样。根据天文学家推测,我们的宇宙将来会有一天停止膨胀,然后转为收缩,直至收缩到大爆炸前的原始火球状态。接下来会出现新的大爆炸,急剧暴长和膨胀。这种循环可能不断地重复进行,使宇宙处于这中震荡式的变化之中。

夜晚的天空篇四
《夜晚的天空》

夜晚的天空

包铁实验小学2、(2)班吴沛城

指导老师:刘婷

为了观察夜空,我盼着天早点黑下来,终于天黑了。一轮弯弯的月牙高高地挂在天空,北斗七星像一把大水瓢,天空中有一颗特别亮的星星那是北极星。

我从书上知道由星星组成了许多星座。比如天龙座、飞马座、米拉座、凤凰座、山羊座…… 以我现在的能力,根本无法找到它们。

天空中还有许多无名的星星,它们该属于哪个星座?我多么希望有一天,我能发现一个新的星座,能以我的名字命名,那该有多好啊!

评语:长大去探索未知世界

夜晚的天空篇五
《发展阶段一夜晚的天空》

Date: June11th Day: Wednesday Period: 17 刘锐

发展阶段一:夜晚的天空

探究目标:(Objective)

1、学习诗歌“星星月亮齐欢迎”,激发幼儿探究天空的兴趣。

2、理解字词:旅行、分明、笑盈盈。

3、让幼儿根据自己的记忆和想象,学习剪贴星星和月亮,布置夜空画面。 探究准备:(Preparation)

1、可操作诗歌人物图片:小弟弟、月亮、星星,爷爷、飞船。

2、夜空背景图一张,剪刀、卡纸、银纸、糨糊、纸巾。

3、幼儿事先已经观察过夜晚。字卡:旅行、分明、笑盈盈。

探究过程:(Preparation)

1、师生谈话活动:南瓜爷爷夜晚喜欢看什么?夜晚的天空有些什么?教师

根据谈话内容同步出示月亮、星星图片。

“What does the grandpa dumpling like to see at night ?”

“What does the sky have at night ?”

2、幼儿根据观察、记忆讲述并操作:月亮、星星是什么样的?让幼儿在白

板上简笔画出它们的形状和变化,激发幼儿的想象力,为集体剪贴打下基础。

“What does the moon look like ?”

“How does the moon change ?”

“What does the star look like ?”

“Some days ago , we saw the sky at night . Do you find anything ?”

3、师生欣赏、学习诗歌:星星月亮齐欢迎。

(1) 教师预设问题,组织幼儿遐想,发挥幼儿的想象力和创造力。 天空还有很多神奇的东西,你想去天空旅行吗?

“The sky has many interest thing , do you want have a travel to sky ?”

怎样才能去天空旅行呢?

“How can we have a travel to sky ?”

我们听听诗歌“星星月亮齐欢迎”,看看诗歌里怎么说?

“Let’s listen to a poesy how to say ?”

(2) 教师操作图片第一次朗诵诗歌,幼儿初步熟悉诗歌内容。

诗歌的名字叫什么?

“What is the poesy name ?”

诗歌讲了一件什么事情?

“What does it talk about ?”

(3)教师操作图片边朗诵边提问,帮助幼儿理解诗歌,要求幼儿能用诗歌中的语言回答,并识字。

小弟弟喜欢问什么?

“What does the brother like to ask ?”

他问过谁?它们有什么反应?

“Who did he ask ? How do they answer him?”

怎样才能去天空旅行呢?

“How can we have a travel to sky ?”

(3) 幼儿操作图片并朗诵诗歌。

4、幼儿集体剪贴制作:夜晚的天空,鼓励幼儿大胆想象、操作。 夜晚的天空很美丽,你们想做“夜晚天空图”吗?

“The sky of the night is very beautiful . Do you want make a picture ?”

5、幼儿把制作的月亮、星星等布置到背景图上,并展评。

延伸活动:制作夜晚观察记录表,寻找天空的秘密,记录幼儿的发现,进一步激发幼儿探索大自然的兴趣。

活动反馈:开始就引导孩子们想象在夜里会听到什么?看到什么?带着这个 问题幼儿进行着思考:伍星辉说“夜里有蚊子飞,咬我的肉!”梁俊杰说:“夜晚我听到了狗的叫声。“夜晚河边有青蛙的呱呱叫声。”“奇怪,知了到哪儿去了,是不是也睡觉了?”“夜晚星星穿上和白雪公主一样亮闪闪的衣服,我就可以看见它了”“月亮是天空的灯光吗?”于是,随着孩子的思路对“夜晚”的描述结合起儿歌《星星月亮齐欢迎》来进行活动。对上天孩子们一下子有了兴趣,又是火箭又是超人的,学习的积极性很快提了上来。顺理成章地学会了这首儿歌。对于“旅行”、“笑盈盈”“分明”稍微解释一下,幼儿仿佛无师自通了,又一次证明了兴趣是孩子的最好的老师了。 附诗歌:星星月亮齐欢迎 小弟弟,喜欢问: “上天旅行行不行?” 弟弟问星星, 星星眨眼睛。 弟弟问月亮, 月亮笑盈盈。 弟弟问爷爷, 爷爷说分明: “从小学科学, 长大有本领, 驾着飞船上天去, 星星月亮齐欢迎。

夜晚的天空篇六
《夜晚的天空》

《夜晚的天空》夜晚,天空是多么美丽!月亮投下皎洁的月光,星星淘气的眨着眼。我就是这夜晚的天空,有着月亮一样的性格,星星一样多的爱好。  我是一个活泼、可爱、天真的女孩,我长着高高的个子,大大的眼睛,黑亮的头发,黑乎乎的皮肤。  人们常说:人有悲欢离合月有阴晴圆缺。我的性格就像月亮一样。阴晴圆缺。一会儿哭,一会儿笑。那次,被一位男同学一推,我的肚子就撞在了桌脚上。好疼,我的眼泪都流出来了,我只得小心的坐在凳子上。这时,那个男同学一下子就摔倒了,真是恶人有恶报,我正想着就笑出了声。脸上挂着泪珠,嘴上却挂着微笑。  凝望那静谧的夜空,遥望那闪烁的繁星,一颗颗,一群群,载着我的爱好,在天空这个大舞台中尽情的施展。  我热爱运动,课间里,操场上,总会看到我跳跃的身影,在身子间穿梭——跳绳是我最喜欢的课间活动了。每天晚上,我还要去打乒乓球,那白色的乒乓球带着我对运动的热爱,在球台上跳来跳去。  我喜欢旅游,无论是波涛汹涌的大海,还是高耸入云的青山,都带给我无限的遐想。旅行中是我最快乐的时候,蓝天,白云让喜欢欣赏的我,有了最美的享受,我爱旅游。  我更喜欢放风筝,看我的风筝各式各样,有的像雄鹰,有的像蝴蝶。每一个风筝都载着我的欢乐,收起来放出去,牵过来拉过去,我快乐的奔跑,快乐的放风筝。让风吹到我的脸上,吹起头发和衣服,更重要的是吹起的风筝,让它载着我的梦想徜徉在天空中。  这就是我。活泼的我看夜晚的天空,我的天空中又多了一颗新星!  天空依然美丽,月亮依然皎洁,星星依然淘气,我希望我的夜空依然纯洁!

夜晚的天空篇七
《夜晚的天空》

夜晚的天空

在晴朗的夜空中,我经常可以看见一颗颗闪烁的星星眨着一双双小眼睛。平时,我们不在意,既没有仔细地看这些可爱的星星,也没注意慈祥的月亮婆婆。

这一天夜晚,我正在乘凉,突然想出了一个问题:“夜空是什么景像?”于是我看了看夜空,啊!真美呀,大圆盘似的月亮闪闪发光,十分好看,在月亮的周围有几颗星星出现在天空中对着我们眨眼睛。

在广阔的天空中,有多少颗星星,真是数不清,当星星洒满了天的时候,我想:“会不会找到一点星座呢?”于是我开始找了起来,要找到星座,可真不是一件容易的事情。我找了半天,没有一点儿收获。咦,天上怎么有这么亮的星星,而且连月亮和其他星星也走了,只剩下一颗了。听大人们说,这是启明星。这么晚了,我也该睡觉了。

我想着这美丽的星星和月亮,不一会儿便进入了梦乡。

夜晚的天空篇八
《夜晚的天空》

〈夜晚的天空〉林焕彰 〈小纽扣〉 林焕彰 夜晚的天空, 小时候,

藏着好多好多的小猫咪; 我喜欢弄脏衣服, 他们好象很怕冷, 要常常换洗;

躲在妈妈的怀里, 妈妈缝在我身上的那些小纽扣,

只露出小小的眼睛。 就一颗颗地脱落。 我很喜欢看看他们,

他们也喜欢看看我。

小纽扣。

〈忍〉 李舜容

妈妈不说苦。

心中有泪 ,

手上有茧。

<那该有多好啊>

假如天上所有的星星,

象雨一样落下来,

那该有多好啊!

世界上所有的小朋友,

都会跑出来捡,

然后串成项链,

挂在妈妈的颈子上,

那该有多好啊!

哦! 童年,已经找不回来了, 像妈妈缝在我身上的那些

夜晚的天空篇九
《夜晚的天空》

夜晚的天空

黄昏来临了,天空撒满金粉,似乎一捞就可以捞一大把一样。太阳躲在山的後面,只露出半个身体。天空的另一边,月儿已经挂在那方。紫色的芳香飘满天空,我知道,又是晚霞出来捣乱了,调皮的晚霞每天都在天空上散步,太阳已经渐渐落下,天空隐约看到一些亮晶晶的星星,似乎是天上的小眼睛在眨眼睛。十分美丽!

月亮已经挂在天边,朦胧的月光洒满大地,“小眼睛”也越来越光亮了,犹如一颗颗雪白的珍珠洒在一条条黑绸带做背景的天空里。一阵阵晚风吹着,花儿骄傲的抬起头、小草也板起身子,与晚风翩翩起舞,树叶的沙沙声是花儿、小草舞蹈的伴奏乐„„夜晚的天空铺满了纯白的光线,那是来自于像洁白玉盘似的月儿散发出来的。

我披着一件衣服走了出去,坐在凳子上,晚风吹起我飘逸的长发,我静静的听着树叶的沙沙声,一时有一时没的小鸟声,池塘里传来的“呱呱”声„„混在一起,动态的自然音乐就响起了。晚风突然停下,又加大风速,快速的飘过„„

夜晚的月光柔和的洒在地上,我站了起来,伸出双手,月光如此柔和,朦胧的月光啊!洁白的月光啊!与地上的美景构成一幅美丽的图画„„

香港大埔区香港道教联合会吴礼和纪念学校三年级:李佩桦

夜晚的天空篇十
《夜晚的天空为什么是黑暗的》

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