從年輕恒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射线的闪烁,无线电的强大脉冲和微弱的宇宙微波背景始终存在辉光。
宇宙充滿了看得到和看不到的,古老的和嶄新的顔色。但是只有一種顔色出現在所有其它顔色之前,這是宇宙的第一種顔色。
宇宙始于138億年前的大爆炸。最初的時候,它比以往任何時候都更加致密和炎熱。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,但這並不是一幅准確的圖景。
大爆炸是一個充滿能量的擴展空間。起初,溫度是如此之高,以至于不存在光。在光子出現之前,宇宙必須冷卻一秒鍾的時間。大約10秒鍾後,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,宇宙的溫度約爲10億開氏溫度。
但是即使有光,也沒有顔色。顔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,以至于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,顔色才會出現。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。
這就是我們現在所看到的宇宙微波背景,即,從終于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,它的光具有稱爲黑體輻射的波長分布。
許多物體都是從其制造的材料獲得顔色的,但是黑體的顔色僅取決于其溫度。約3000 K的黑體會發出明亮的橙白色光芒,類似于老式的60瓦燈泡的暖光。
人類看不到非常准確的顔色。我們感知的顔色不僅取決于光的實際顔色,還取決于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于火光的橙色光芒。
在接下來的幾億年裏,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,宇宙將褪色爲黑色。
大約4億年後,第一批恒星開始出現,並且出現了新的光。燦爛的藍白色星體。隨著恒星和星系的出現和演化,宇宙開始呈現出新的顔色。
2002年,英國天文學家卡爾·格拉泽布鲁克和伊万·鲍德利根据今天从恒星和星系中看到的所有光线计算出了平均颜色,确定了宇宙的当前颜色。这是一种淡棕褐色,类似于带有奶油的咖啡色。他们将这种颜色命名为宇宙拿铁。
這種顔色也只能持續一段時間。隨著大型藍色恒星的衰老和死亡,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。所有的顔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,宇宙的色彩仍在爲我們存在。而且,如果您坐在火爐旁,擡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。