우주가 빛으로 가득차지 않는 이유는?
빛은 무한하다고 하고 별들의 거리를 측정할 때 광년으로 계산을 한다고 한다면 별들이 발산하는 빛으로 우주가 가득차서 매우 밝아야 하지 않나요?
마치 태양이 지구를 비추듯이요
그런데 우주는 매우 어두운데 그 이유가 있나요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.
빛은 무한하지만, 거리가 멀어지면 빛의 강도가 감소합니다. 빛은 직선으로 진행하다가 우주 속의 먼 지점에서 반사하거나 흡수되기 때문에, 멀리 떨어진 별들의 빛은 매우 약해지고 우리가 지구에서 관측하기에는 매우 어둡게 느껴집니다.
또한, 우주는 넓고 희소한 공간으로 구성되어 있습니다. 별들이 발산하는 빛은 평면파처럼 직진하며 확산되지 않습니다. 그래서 별들의 빛이 우주 공간을 균일하게 채우지는 않습니다.
안녕하세요. 손호현 과학전문가입니다.
우리는 빛의 영역 중에서 가시광선만 인식합니다.
그리고 빛의 세기는 거리의 제곱에 반비례합니다.
우주에는 빛을 반사할 만한 물체도 많이 없고요.
그래서 어둡게 보이는 것입니다.
우주가 왜 어두운지에 대한 질문은 "올리버 트위스트의 질문"이라고 불리는 천문학적인 질문 중 하나로, 이 질문은 영국의 천문학자 올리버 트위스트(Olbers)에 의해 1823년에 처음으로 제기되었습니다.
올리버 트위스트의 질문: "왜 밤하늘이 어두울까요?"
우주가 무한하다면 별들의 거리만큼 빛이 발산되므로 우리가 별들의 빛을 받을 수 있어야 할 것처럼 보입니다. 그러나 실제로는 우주가 밤하늘이 비교적 어두운 이유에 대해 다음과 같은 요소들을 고려해야 합니다:
확장 우주: 우주는 확장하고 있습니다. 별들로부터 우리까지의 거리는 매우 멀고, 이러한 거리는 빛의 이동 거리가 확장으로 인해 증가합니다. 따라서 빛이 지구에 도달하는 데에 걸리는 시간이 증가하게 되며, 매우 멀리 있는 별들의 빛은 우리에게 도달하지 않을 수 있습니다.
빛의 소멸: 빛은 거리에 따라서 에너지를 소모하며 감쇄됩니다. 이를 빛의 감쇄 또는 빛의 소멸이라고 합니다. 우주에 있는 먼 별들로부터 우리까지의 빛은 이러한 빛의 감쇄로 인해 그 강도가 약해집니다. 또한, 우주 속에서 빛이 먼 곳을 여행하면서 먼지와 기체와 상호작용하고 흡수될 수 있습니다.
어두운 별들: 실제로 많은 별들은 우리로부터 너무 먼 거리에 있어서 눈에 보이지 않을 정도로 어둡습니다. 밤하늘에 보이는 별들은 어두운 별들 중에서도 상대적으로 가까운 별들입니다.
따라서 우주는 빛으로 가득하지 않고 우리에게 보이는 별들은 우주 전체의 별들 중에서 일부에 불과합니다. 이러한 이유로 인해 우주는 밤하늘이 상대적으로 어두운 것입니다. 하지만 여전히 우리가 별들의 빛을 즐길 수 있으며, 우주에는 우리가 아직 보지 못한 수많은 아름다운 별들이 존재합니다.
안녕하세요. 조사해본 결과 우주가 빛으로 가득 차지 않는 이유는 여러 가지 요인 때문입니다.
1. 우주의 빛 확산: 빛은 직진하면서도 우주 공간에서 확산됩니다. 이는 빛이 다른 물체와 상호작용하면서 흩어지기 때문입니다. 따라서, 빛은 일정 거리를 이동하면서 점차적으로 희미해집니다.
2. 우주의 거리와 크기: 우주는 광활하고 넓은 공간으로 이루어져 있습니다. 빛은 거리가 멀어질수록 흩어지고 에너지를 잃게 되는데, 우주의 크기와 거리 때문에 우리에게 도달하는 빛은 매우 희미하게 됩니다.
3. 빛의 속도: 빛은 매우 빠른 속도로 이동하지만, 우주의 크기와 거리에 비해 빛의 속도도 제한적입니다. 따라서, 빛이 우주를 가득 채우기에는 충분한 시간이 필요하고, 그렇지 않으면 우리에게 도달하지 않습니다.
4. 빛의 원천: 빛은 주로 별과 은하와 같은 천체에서 발생합니다. 하지만 우주에는 빛을 발산하는 천체가 극히 일부분입니다. 따라서, 우주의 대부분은 어둡고 빛이 부족한 상태로 남아 있습니다.
이러한 이유들로 인해 우주는 빛으로 가득 차지 않고 어둡게 유지됩니다. 그러나 천문학적으로 많은 별과 은하들이 존재하며, 이들이 빛을 발산하여 우주를 일부분 밝게 만드는 역할을 합니다. 참고하서서 도움 되셨길 바래용
안녕하세요. 박준희 과학전문가입니다.
맞습니다. 수많은 별들이 빛을 발산하지만
우주가 그만큼 더 규모가 상상 이상으로 큰거죠.
별의 크기를 다 합쳐도 우주크기의 0.000000000000000000001%도 안될껍니다.
감사합니다.
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.
빛은 무한하지 않습니다. 빛은 전자기파의 일종으로, 전자기파는 전기장과 자기장의 진동으로 이루어져 있습니다. 전자기파는 진공 중에서는 빛의 속도로, 약 30만 km/s로 전파됩니다. 그러나 전자기파는 물질과 만나면 흡수 산란 반사될 수 있습니다. 따라서 빛은 무한히 전파될 수 없습니다 별들은 매우 멀리 떨어져 있기 때문에, 지구에 도달하는 빛의 양은 매우 적습니다. 또한 우주는 매우 넓기 때문에 별들이 발산하는 빛으로 우주가 가득차 있지 않습니다 또한 우주는 팽창하고 있습니다. 우주가 팽창하면 별들 사이의 거리는 점점 멀어집니다. 따라서 별들이 발산하는 빛이 지구에 도달하는 데 걸리는 시간도 점점 길어집니다 이러한 이유로 우주는 매우 어둡습니다.
안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.
현재 가속팽창이론에 따르면 우주의 끝은 빛의속도보다 멀어지고 있다고 합니다.
오히려 반대로, 우주가 빛으로 가득차지 않았다는것을 증거로 가속팽창이론을 뒷받침하는 증거로 사용하기도 합니다.
즉, 해당 이론에 따르면 빛이 우리에게 다가오는 속도보다 별이 멀어지는 속도가 빨라 빛이 우리에가 도달하지 못한다는것입니다.안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.
우주가 팽창하고 있기 때문입니다.
우주 팽창으로 인해 행성, 별에서 나온 빛에 대해 적색편이 도플러 효과가(파장이 길어지는) 일어나고 있죠. 이는 행성, 별, 천체가 지구로부터 점점 멀어지고 있다는 뜻이며, 우주가 팽창한다는 증거가 될 수 있습니다.
또한, 하늘에 별은 무수히 많은데 밤하늘에 별이 가득 차지 않은 이유역시 도플러 효과 때문입니다. 별에서 나온 빛이 점점 더 빠른 속력으로 후퇴하기 때문에 적색편이가 일어나게 됩니다. 그래서 가시광선의 빛이 적외선 영역대를 넘어가게 되면서 우리의 육안으로 볼 수 없는 이유입니다.
