宇宙中的第一種顏色是什麼?

2019-10-24     技術力量

從年輕恆星的藍白色閃爍到氫雲的深紅色光芒,宇宙沐浴在一片光海中。人眼看不到的X射線和γ射線的閃爍,無線電的強大脈衝和微弱的宇宙微波背景始終存在輝光。

宇宙充滿了看得到和看不到的,古老的和嶄新的顏色。但是只有一種顏色出現在所有其它顏色之前,這是宇宙的第一種顏色。

宇宙始於138億年前的大爆炸。最初的時候,它比以往任何時候都更加緻密和炎熱。大爆炸通常被形象地看成是從黑暗的宇宙海洋當中出現的燦爛光芒,但這並不是一幅準確的圖景。

大爆炸是一個充滿能量的擴展空間。起初,溫度是如此之高,以至於不存在光。在光子出現之前,宇宙必須冷卻一秒鐘的時間。大約10秒鐘後,宇宙進入了光子紀元。

質子和中子已經冷卻到氫和氦的原子核中,空間充滿了原子核,電子和光子的等離子體。那時,宇宙的溫度約為10億開氏溫度。

但是即使有光,也沒有顏色。顏色是我們可以看到的東西,或者至少是某種眼睛可以看到的東西。在光子時代,溫度很高,以至於光線無法穿透密集的等離子體。

直到原子核和電子冷卻到足以結合成原子的時候,顏色才會出現。宇宙花了38萬年才冷卻到這一程度。

那時,可觀察到的宇宙是一個透明的宇宙雲,由8400萬光年的氫和氦組成。大爆炸中形成的所有這些光子最終都可以自由地流過時空。

宇宙微波背景

這就是我們現在所看到的宇宙微波背景,即,從終於可以看到宇宙的那一刻起發出的光。數十億年以來,輝光已經冷卻到現在的溫度,其溫度比絕對零值高出不到3度。

第一次出現時,宇宙要溫暖得多,大約3000K。早期的宇宙充滿了明亮的溫暖光芒。

早期的宇宙的溫度幾乎是均勻的,它的光具有稱為黑體輻射的波長分布。

黑體的顏色取決於其溫度

許多物體都是從其製造的材料獲得顏色的,但是黑體的顏色僅取決於其溫度。約3000 K的黑體會發出明亮的橙白色光芒,類似於老式的60瓦燈泡的暖光。

人類看不到非常準確的顏色。我們感知的顏色不僅取決於光的實際顏色,還取決於其亮度以及我們的眼睛是否適應黑暗。如果我們能回到那第一縷光的時期,我們可能會感覺到類似於火光的橙色光芒。

早期宇宙的顏色

在接下來的幾億年里,隨著宇宙的不斷擴張和冷卻,微弱的橙色光芒逐漸消失並發紅,最終,宇宙將褪色為黑色。

大約4億年後,第一批恆星開始出現,並且出現了新的光。燦爛的藍白色星體。隨著恆星和星系的出現和演化,宇宙開始呈現出新的顏色。

宇宙當前的顏色

2002年,英國天文學家卡爾·格拉澤布魯克和伊萬·鮑德利根據今天從恆星和星系中看到的所有光線計算出了平均顏色,確定了宇宙的當前顏色。這是一種淡棕褐色,類似於帶有奶油的咖啡色。他們將這種顏色命名為宇宙拿鐵。

這種顏色也只能持續一段時間。隨著大型藍色恆星的衰老和死亡,只有矮星的深紅色光芒會保留下來。最終,在數萬億年之後,它們的光也會消失,宇宙也將變成一片黑海。所有的顏色都會隨著時間消逝,而時間會使所有陷入黑暗。

但就目前而言,宇宙的色彩仍在為我們存在。而且,如果您坐在火爐旁,抬頭望著外面漆黑的夜晚,然後喝著奶油咖啡,那就是宇宙過去,現在和未來的所沐浴的色彩。

文章來源: https://twgreatdaily.com/zh-cn/hPIwAm4BMH2_cNUgmXIv.html