人類望向太空,帶有幾片鄉愁,仿佛虛空裡有我的家,那裡可有我的寄託?如果那邊有天堂,天堂會是什麼樣的景象?
人喜歡抬頭,在一個有月亮的夜晚,皓月當空,一片亮光,讓人有蘇東坡(1037年1月8日—1101年8月24日)的感覺,千里共嬋娟!如果在一個沒有月亮的晚上,只有星光點點,除此之外,宇宙是什麼模樣?自然全是漆黑一片,令人不寒而慄!
要是在大白天望向天空,沒有月光,沒有星光點點,卻有一個大太陽,天空裡藍天白雲,人類也可能陷入哀愁!
如果人駕駛著太空船,升向深空,無暇看顧那些藍天白雲,直奔向宇宙深處,宇宙會是一片大亮嗎?
不是,宇宙居然是全面黑暗。
為什麼?宇宙為什麼是一片黑暗?
科學家說有兩個原因:
1.宇宙在膨脹。
2.宇宙的年齡限制。
當宇宙膨脹時,星球便會相互遠離,它所發出的光也會相互遠離,人類就看不到那些遠離星球的光,此時望向夜空,人類只會看到一片黑漆漆,因此,宇宙呈現出來的全都是黑暗。
星球的遠離叫做「紅位移」。
什麼是「紅位移」(Redshift)?
「紅位移」又稱為「紅移」。這是天文學與物理學的現象。
宇宙有光、有電磁波,電𥔵輻射時有波長與頻率。
宇宙物體或星球,彼此都在移動,當它距離自己越來越遠時,代表波長增加、頻率降低,可見光的光譜表現,就會移向紅色那邊,光譜向紅色端移動時,這就是「紅移」。
相反的就叫做「藍移」(blueshift)。
什麼是「藍移」?
宇宙物體或星球彼此移動,當它距離自己越來越近時,代表波長減小、頻率加高,可見光的光譜表現,就會移向藍色那邊,光譜向藍色端移動時,這就是「藍移」。
為什麼會發生「紅移」或「藍移」?
這跟可見光有關,可見光是電磁波,電磁波會有七彩,紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫,兩端各是:
1.紅:是低頻;波長。
2.藍:是高頻,波短。
紅移或藍移就是:
1.紅移:頻率變低、波長變大。
2.藍移:頻率變高、波長變小。
天文學家看宇宙諸星球的光譜,發生了「都卜勒紅移」(Doppler redshift)。
什麼是「都卜勒紅移」?
天文學上常用「都卜勒效應」(Doppler effect)來觀測天體的運動速度。公路警察也常用「都卜勒效應」來測量車速,看一看有沒有超速。
跟聲波的「都卜勒效應」類似。
天文學家觀測諸星球時發現它們正在遠離觀測者,全部都在紅移,這就是「都卜勒紅移」。
這也可以計算出天體退行速度;星體距離越遠時,紅移就越大。
「都卜勒紅移」代表什麼?
「都卜勒紅移」是光源遠離觀測者,就代表宇宙正在膨脹,這跟哈伯定律一致。
宇宙空間膨脹,將導致空間本身的度規膨脹,是宇宙膨脹的重要證明,星系越遠,紅移越明顯,光源即遠離,這就是「宇宙學紅移」(Cosmological Redshift)。
「宇宙學紅移」可用來研究宇宙的膨脹歷史、暗能量等現象。
目前的宇宙,還在膨脹之中,而其膨脹速度,跟隨著距離的加大而越來越加速。
另外,萬有引力也有紅移,在《廣義相對論》(General Relativity)中,光線遠離強重力場時,能量會損失一部分,導致波長變長、頻率降低的現象。如黑洞或大質量恆星就會發生這種現象,這種強重力場的影響,就會造成「引力紅移」(Gravitational redshift)現象。
人類望向太空,發現大部分星系的光,我們看不見,也感知不到。
為什麼?
因為距離遙遠,它們以超過光的速度遠離我們,因此,這些光無法傳送到地球,因此,人類就無法看到它們、察覺它們,那裡就一片漆黑。
另外一些地方,它們遠離的速度並未超過光速,我們理應看得得,但是我們依然看不到。
為什麼?
它們的光會因為「都卜勒效應」而發生紅移,讓光的波長拉長到可見光的範圍外,人類還是看不見、察覺不到它們,那裡依然一片漆黑。這就是宇宙為什麼會黑暗一片的原因。
另外還有一個原因。
什麼原因?
宇宙的年齡的有限性也會導致人類視覺上去看宇宙時,也顯得黑暗。
怎麼說?
首先我們來看宇宙。
所謂的宇宙,通常是指「可觀測宇宙」(Observable Universe),它很大,有幾個數據,如:
1.最早預估:1000億個星系。
2.後來的預估:根據哈伯太空望遠鏡(Hubble Space Telescope)的數據,可觀測宇宙約 有2000 億到 2 兆個星系。
3.現在預估:2021 年,新視野號(New Horizons)的數據,星系數量下修到幾千億個。
那裡面的恆星不計其數,理應通天明亮才對。但是,實際上卻是通天黑暗。
以上是目前可觀測宇宙。
現在人類所存在的星系叫做銀河系(galaxy),有1000億~4000億顆恒星,人看進夜空,理應通天明亮才對。
但是,實際上只有銀河區域較明亮而已,其餘地區也是通天黑暗。
照一般人的想像,星星非常的多,即使遠離了銀河系,在夜空的任何一點上,都該有無數的星星,換言之,就該非常的明亮才對。
然而,事實並非如此。
這就是「奧伯斯悖論」(Olbers' Paradox),又稱「奧伯斯吊詭」、「黑夜悖論」、「光度悖論」!
什麼是「奧伯斯悖論」?
這是由德國天文學家奧伯斯 (1758-1840) 於1823年所提出的「悖論」,於1826年再修正。
「奧伯斯悖論」就是:如果宇宙無限、恒星均勻分布、數量無限時,天空應該充滿恒星,並且光耀無比。
事實並非如此,夜空是一片黑暗!
為什麼會這樣?
宇宙只有約 138.2億年的歷史,這個
有限的宇宙年齡,光線也只能傳播到這麼遠,人們也只能看到這麼多,所以這就限制了可觀測宇宙的大小,光線需要時間才能到達地球,其他星球即使發光,也到達不了地球。
以上兩者讓宇宙看起來是一片漆黑。
黑暗是宇宙共同課題。
如人類可以到達宇宙初創之時,當時的宇宙是在一片黑暗之中有了一絲絲的光,這就是宇宙的誕生。
宇宙未誕生之前是什麼?
是一片黑暗,如人類可以到達宇宙未創之前,當時的宇宙本來就是一片黑暗。
即使如今的宇宙,有亮光的宇宙,即物質宇宙,也只有4.9 %,其餘的宇宙95.1%是黑暗的。宇宙絕大部分都是黑暗。
照《宇宙人生論》來說,人生是跟隨著宇宙,宇宙既然有95.1%的黑暗,人生當然也有95.1%的黑暗。
怎麼有這麼多的黑暗?
這叫做人生。
人生如宇宙,是一個旅程,而且是走在黑暗之道上,人要在黑暗之中摸索,黑暗令人害怕,可能是機遇,也充滿著壓力與挑戰,但是黑暗更多,可以滿坑滿谷,如:生活壓力、人際傾軋、社會混亂、不公不義、貧窮、失業、親友離散⋯等,多得不得了。
千萬別害怕,你越害怕,壓力將更大、困難將更多,可怕的可能讓人喪志,失去動力,無法前進。
黎巴嫰詩人紀伯倫(Khalil Gibran ,1883年1月6日~1931年4月10日),在詩集《先知》(The Prophet)中說:「一個人有兩個我,一個在黑暗裡醒著,一個在光明中睡著。我是烈火,我也是枯枝。」
光明與黑暗,你接受哪一個?
人在越黑暗之時,越需要鼓足勇氣,向前摸索、推進、前行,信心是良藥。
法國政治軍事家拿破崙(Napoléon Bonaparte;1769年8月15日—1821年5月5日)當過皇帝,人生風光,但他也有許多至暗時刻,他說:「一個人在光明之中行走,誰也不知道他是怎麼樣的;但一個人在黑暗中走過,那麼他就在自己的靈魂深處,有了一些強大的烙印。」
明白宇宙的狀態,黑暗是宇宙與人生的底基。
人得頓悟靈魂的安排,不論光暗或晦明,接受自己、放過他人、理解世事,讓靈魂安然走過。
別再問:為什麼宇宙那麼黑!
黃振輝/2025.12.15.















