темнота....

[recarrion]

Конечно фазы меняются.

[Quest]

Попробовал хотя бы оценочно посчитать, откуда же этот самый парадокс берётся.
И вот что получилось:

Предположим, что у нас есть Вселенная состоящая из одинаковых звёзд радиуса r₀, излучающих энергию E₀.
Пусть ρ - средняя плотность расположения звёзд в пространстве, r - расстояние до сферического слоя толщиной dr, а Θ - телесный угол, охватывающий площадку, за которой мы наблюдаем.

Тогда, на расстоянии r на телесный угол Θ будет приходиться Θ×r²×ρ×dr звёзд,
излучающих энергию E₀×Θ×r²×ρ×dr.

В тоже время, звёзды находятся на расстоянии r от нас, и поэтому плотность излучения будет уменьшатся ~ (r/r₀)². То есть, от них к нам будет приходить энергия с плотностью E₀×Θ×r²×ρ×(r₀/r)²×dr, или:
dW= E₀×Θ×ρ×r₀²×dr
Т.е. каждый сферический слой должен добавлять одинаковое количество энергии на единицу телесного угла!

Проинтегрировав от 0 до некого R, получаем: W = E₀×Θ×ρ×r₀²×R. Где W - плотность потока энергии (Дж/м²), образованная звёздами, приходящимися на участок небесной сферы, попадающей в угол Θ, и находящимися на расстоянии не более, чем R.

Поскольку при R -> ∞ мы получаем и W -> ∞ (чего, вроде бы, не наблюдается), то либо Вселенная не бесконечна, либо мы наблюдаем лишь её некоторую часть, размер которой можно оценить по формуле

R =W / E₀×Θ×ρ×r₀².

Но если E₀, r₀ и ρ можно оценить, то вот что придумать для оценки W, я пока представить не могу.

[dims]

Да но вы не учитываете (по крайней мере в вашей цитате) что мощность приходящего излучения обратно пропорциональна квадрату расстояния и от очень далёкой звезды свет глазом посто не виден,

Я учитываю это в своих оговорках про "при достаточной плотности". Вы же не думаете, что даже если бы вселенную набить звёздами через каждую астрономическую единицу, то небо всё равно будет чёрным? Не будет. При достаточной плотности будет сиять как миленькое.

[dims]

А на высоте 20 км Земля уже выглядит как шар, или картина не намного отличается от той, какую мы наблюдаем из самолета?

Ненамного отличается. Даже у космонавтов ненамного отличается, вы же видели рисунки Леонова и передачи с Мира и МКС. А они сняты на высоте в сотни километров. Чтобы Земля целиком помещалась в поле зрения, расстояние до неё должно быть сравнимо с размерами Земли, а это тысячи километров.

[irgetka]

Спасибо всем, кто просветил!

[onight]

Абсолютная темнота только в закрытом  непрозрачном ящике

Это только при температуре равной абсолютному нулю. При высоких температурах может быть светло, как от лампочки накаливания, а при температуре ящика всего в 2.82К - как при реликтовом излучении.

[onight]

На высоте в 20км уже заметно, что Земля не плоская.

Каким образом?
Для сравнения хотелось бы представить как будет выглядеть плоский диск диаметром 2000 км на расстоянии 20 км.
Как будет выглядеть горизонт бесонечной плоскости с расстояния в 20 км?

[Podarok]

На высоте в 20км уже заметно, что Земля не плоская.

Каким образом?

Ну по крайней мере вот так выглядит фотография с МиГ-25, у него максимальная высота где-то в той области, чуть выше 20 тыс. км.

[Serg_H]

При высоких температурах может быть светло, как от лампочки накаливания, а при температуре ящика всего в 2.82К - как при реликтовом излучении.

Согласен, если особенно ящик поближе к солнцу пододвинуть  , а вот температуру 2.82К глазом не увидеть - только специальными приборами для обнаружения реликта (а речь изначально шла, почему небо тёмное видится глазами). А для зрения это тоже самое, как абсолютно чёрное тело.

Для сравнения хотелось бы представить как будет выглядеть плоский диск диаметром 2000 км на расстоянии 20 км.

Не совсем понятно почему 2000 км , диаметр земли несколько больше, среднее значение12742060 м
и кривизна с самолёта уже видна, это фотография из предыдущего сообщения подтверждает, да и небо в зените чёрное, как я себе и представлял. 
А горизонт бескоечной плоскости наверно будет прямой линией и с 20 км и 200 км высоты над плоскостью, на то она и бесконечность.

[Serg_H]

почему небо тёмное видится глазами

Посмотрел начало темы когда уже написал, про словосочетание "видится глазами" это я уже не прав, было просто "небо тёмное".

[onight]

Вы во многом правы. Возможно, мы одинаково представляем эти процессы, но, если позволите, несколько замечаний.

А для зрения это тоже самое, как абсолютно чёрное тело.

Излучение звезд, включая наше Солнце, очень близко к излучению абсолютно черного тела.

Для сравнения хотелось бы представить как будет выглядеть плоский диск диаметром 2000 км на расстоянии 20 км.

Не совсем понятно почему 2000 км , диаметр земли несколько больше, среднее значение12742060 м.

Хотя, 2000 км я взял не вдаваясь в точные расчеты, но допустим, с высоты 20 км над полюсом нельзя увидеть экватор из-за кривизны Земли. Будет видна лишь маленькая поляна.
Посчитал примерно. С высоты 20 км радиус поляны 500 км, с высоты 50 км - 800, с высоты 100 км - 1133, с высоты 200 км - 1609 км.

и кривизна с самолёта уже видна, это фотография из предыдущего сообщения подтверждает

Это видна не кривизна Земли, а кривизна границы поляны из-за ее ограниченного радиуса. Аналогичную кривизну вы увидите у окружности нарисованной на плоском листе бумаги. Кривизна границы поляны зависит от разницы между углом в 90 градусов и углом между отвесной прямой и прямой проведенной к точке горизонта. Если разница равна нулю, то и кривизна будет нулевая, как вы заметили ниже.

А горизонт бескоечной плоскости наверно будет прямой линией и с 20 км и 200 км высоты над плоскостью, на то она и бесконечность.

Но и тут не все просто. Если плоскость бесконечна, то горизонт будет замкнутой кривой и будет проходить через меридиан. Если оптическая ось будет направлена не на горизонт, а ниже, то оптически кривизна будет выпукла в одну сторону, а если выше, то в другую, но всегда кривизна будет выпукла относительно следа оптической оси. Интуиция мне подсказывает, что этот эффект можно зафиксировать широкоугольной фотокамерой.

Если поляна не бесконечна, но по величине углов близка к бесконечному варианту, в нашем случае это наблюдение с небольшой высоты, то эффект будет тот же самый. Однако, чтобы проверить это нужно обмануть наш мозг, который автоматически обрабатывает информацию в "нужном" ему направлении. С этой целью попробуйте взглянуть на горизонт вверх ногами лежа на спине и свесив голову с обрыва. Вы увидите, что Земля не выпуклая, а вогнутая. 

[onight]

     В дополнение к предыдущему посту.
     Если заранее  знать, что Земля - это сфера, а не плоский круг, то кривизна поляны действительно харектеризует кривизну этой сферы, как видно на фоторафии. 
     Вот еще задача на эту тему.
     Взглянем на, нарисованную на плоскости, большую, но конечную, окружность из точки находящейся над центром этой окружности. Линия горизонта бесконечной плоскости, в некотором смысле, параллельна этой линии окружности. Имеется в виду, что угол между точкой окружности и ближайшей точкой горизонта один и тот же для всей окружности. Вроде бы линия горизонта повторит кривизну окружности. Однако, куда она девается, если представить вторую окружность и плоскость расположенные зеркально симметрично относительно наблюдателя? Ведь линии горизонта обеих плоскостей совпадают.

[Serg_H]

Излучение звезд, включая наше Солнце, очень близко к излучению абсолютно черного тела.

Вот тут не совсем я понял, вроде цветовая температура солнца и звёзд значительно выше, например
2.8 К , или вы имели ввиду что температуры в принципе могут быть и миллиарды градусов и тогда в сравнении температура фотосферы солнца будет очень близко к началу шкалы (6500  и  милиард градусов,  конечно диапазоны несоизмеримы).
А с остальным полностью согласен, просто не сразу ухватил вашу мысль, круг и шар с больших растояний чисто зрительно одинаковы.

[onight]

Излучение звезд, включая наше Солнце, очень близко к излучению абсолютно черного тела.

Вот тут не совсем я понял, вроде цветовая температура солнца и звёзд значительно выше, например
2.8 К , или вы имели ввиду что температуры в принципе могут быть и миллиарды градусов и тогда в сравнении температура фотосферы солнца будет очень близко к началу шкалы (6500  и  милиард градусов,  конечно диапазоны несоизмеримы).

     Речь конечно идет о тепловом излучении. Так вот, тело нагретое до любой температуры не может излучать больше, чем абсолютно черное тело (ачт), нагретое до той же температуры. Более того, для определенной длины волны, оно излучает только ту часть от излучения ачт, которую способно на этой длине поглощать. Например, абсолютно зеркальный шар вообще не будет ничего излучать при любой температуре. Это законы Киргофа. А излучение ачт с единицы поверхности в единицу времени подчиняется распределению Планка (1900 г).
     Таким образом, Солнце излучает как нагретое до 5779 К почти абсолютно черное тело.

[Serg_H]

тело нагретое до любой температуры не может излучать больше, чем абсолютно черное тело

Согласен, потому то и делают обработку чернением например радиаторы охлаждения радиоэлектронных компонентов в серьёзной аппаратуре. Не хочу обидеть китайские изделия, да и европа сейчас этим грешит в ширпотребе, но радиаторы из алюминия блестят как начищенная алюминевая кастрюля  .

абсолютно зеркальный шар вообще не будет ничего излучать при любой температуре

И это явление, не обсалютно конечно зеркальное, имеет в наше время распространение, например в ванной стало модно ставить батареи-змеевики из хромированных труб, наверно производители эфективность приносят в жертву дизайну, эфективность в наше время не так уже важна.

[AstroNick]

абсолютно зеркальный шар вообще не будет ничего излучать при любой температуре

И это явление, не обсалютно конечно зеркальное, имеет в наше время распространение, например в ванной стало модно ставить батареи-змеевики из хромированных труб, наверно производители эфективность приносят в жертву дизайну, эфективность в наше время не так уже важна.

Ребята, ну не надо так увлекаться! У батарей-змеевиков (и не змеевиков тоже) основная доля обогревающего эффекта вызывается всё-таки не тепловым излучением, а конвекцией, то есть нагреванием воздуха, прилегающего к нагретой поверхности радиатора. И этому воздуху абсолютно всё равно, в какой цвет эта батарея окрашена! Важна только температура поверхности и её конфигурация (размеры, площадь поверхности). Вот когда конвекцию устраняют (например, в дьюарах), тогда тепловое излучение выходит на первый план, и цвет поверхностей действительно становится важен.

[onight]

     Согласен с вами. В компьютере тоже стоят вентиляторы и именно они, в большей степени, поддерживают теплообмен. Но ход мысли относительно цвета и интенсивности излучения правильный.

[Serg_H]

У батарей-змеевиков (и не змеевиков тоже) основная доля обогревающего эффекта вызывается всё-таки не тепловым излучением, а конвекцией, то есть нагреванием воздуха, прилегающего к нагретой поверхности радиатора.

Вот тут, если на этот процесс посмотреть глубже, на мой взгяд не всё так просто, потому как нагрев воздуха передаётся всётаки излучением даже если молекулы соприкосаются с трубой, ну просто для физики нет других способов, как передать энергию только излучением от вещества к веществу. И неважно как энергия передаётся, да хоть трением, как при разжигании костра древними, или возбуждением атомов металла в высокочастотном электромагнитном поле (в индукционной катушке).
А конвекция это процесс несколько иной (точнее нагретый воздух занимает больший объём на единицу массы и за счёт этого подымается вверх, образуя самопроизвольное течение вверх), самопроизвольное  течение нагретого воздуха после передачи энергии излучением от нагретого предмета воздуху, находящимся рядом с этим предметом, конечно это уже не прямой нагрев, далеко отстоящих предметов прямым инфракрасным излучением. 

И этому воздуху абсолютно всё равно, в какой цвет эта батарея окрашена!

И здесь тоже не так просто, зачем тогда чернили радиаторы даже в бытовой аппаратуре на которых устанавливались электронные компоненты (в былые времена мощные полупроводниковые триоды),эти радиаторы кстати тоже обдувались конвекционным потоком через отверстия в аппаратуре.
Можно положить на солце два листа металла один окрашенный чёрной краской, другой отражающей белой или лутше серебрянкой, первый лист нагреется быстрей второго, а так как процесс поглощения энергии является "обратной стороной" процсса  излучения, то и на излучение это работает.
На сегодняшний день многие фирмы в процессе удешевления бытовой аппаратуры химического чернения радиаторов не делают, в лутшем случае чёрной краской покрасят, а обычно и этого не делают, бытовая техника в большинстве своём идёт "пластмассовая" (скоро и из картона пойдёт ), и расчитана на 2-3 года эксплуатации, а потом просто морально устаревает.

Ребята, ну не надо так увлекаться!

Впрочем вы правы, мы наверно слишком увлеклись, так можно в дебри углубиться и потерять связь с темой.
Прошу прощения за слишком длинное изложение, просто хотелось донести свою мысль.
 

[onight]

У батарей-змеевиков (и не змеевиков тоже) основная доля обогревающего эффекта вызывается всё-таки не тепловым излучением, а конвекцией, то есть нагреванием воздуха, прилегающего к нагретой поверхности радиатора.

Вот тут, если на этот процесс посмотреть глубже, на мой взгяд не всё так просто, потому как нагрев воздуха передаётся всётаки излучением даже если молекулы соприкосаются с трубой, ну просто для физики нет других способов, как передать энергию только излучением от вещества к веществу. И неважно как энергия передаётся, да хоть трением, как при разжигании костра древними, или возбуждением атомов металла в высокочастотном электромагнитном поле (в индукционной катушке).

Тепло при соприкосновении тел в большей мере передается не излучением, а путем механического обмена импульсами. Молекулы более нагретых тел имеют бОльшую кинетическую энергию и соответственно импульс, менее нагретые - меньшую энергию и импульс. При соприкосновении часть импульса, а следовательно и энергии, передается от горячих молекул холодным. Передача тепла через излучение тоже имеет место, но играет меньшую роль потому, что интенсивность теплоотдачи можно увеличивать путем увеличения интенсивности "обдувания" холодными молекулами, а интенсивность излучения постоянна.

[Бул]

Ненамного отличается. Даже у космонавтов ненамного отличается, вы же видели рисунки Леонова и передачи с Мира и МКС. А они сняты на высоте в сотни километров. Чтобы Земля целиком помещалась в поле зрения, расстояние до неё должно быть сравнимо с размерами Земли, а это тысячи километров.

Я кстати обращал внимание, что с самолета с высоты 11 км горизонт уже кажется не совсем ровным, и напоминает дугу, но либо это особенности моего зрения, либо подсознательное ожидание увидеть Землю шарообразной с высоты.
Касательно фотографии с МиГ-25, приведенной здесь, все-таки у фотографии малый угол обзора. Из иллюминатора самолета угол зрения наверное градусов 270 будет, из кабины Мига с высоты 20 тысяч метров точно уже можно будет заметить дугообразность горизонта.