למה חשוך בחלל אם יש שם שמש

"חשוך" זאת הגדרה מופשטת מידי.
מה שאתה רואה זה פוטונים שנכנסים לך עיניים.
למה בחלל שחור (יותר נכון)? כי הוא ריק, אין לך עצמים שיחזירו לך אור לעיניים. יש את השמש כמובן. אבל אין עצם שהפוטון שיוצא מהשמש יפגע בו ואז יעוף לך לעין.

למה בכדור הארץ הכל כחול ומואר? בגלל שהאטמוספרה כולאת את קרני השמש והרכב האטמוספרה ועוד יותר מידי דברים להסביר פה.

החלל הוא אינסופי יש הרבה כוכבים (שמש) אבל המרחק בין הכוכבים כל כך גדול שביניהם האור פשוט לא מספיק חזק כדי להאיר. זה כמו שתיקתי מנורה קטנה ושימי אותה בתוך מבנה ענק וחשוך ותעמדי רחוק ממנה בשבילך עדיין יהיה חשוך. מעבר לכך יש חלקיקים בחלל שמסתירים את האור וגורמים לכך שהוא יהיה מטושטש וחלש מנקודת המבט שלך.

כאשר אור ממקור כלשהו, במקרה שלנו השמש, פוגע בחומר כלשהו (גז, נוזל או מוצק) מתרחשים שלושה תהליכים: חלק מהאור נבלע בחומר, חלק אחר מוחזר/מפוזר מהחומר לכיוונים שונים וחלק שלישי עובר ללא כל תגובה כאילו החומר לא קיים. חומר מסוים יכול לקיים תהליך אחד, שניים או את כולם. בנוסף הוא יכול להתנהג אחרת באורכי גל שונים. זכוכית למשל שקופה לאור הנראה אך חוסמת את רוב אורכי הגל של קרינה על-סגולה (אולטרא סגולה).

אם רוב האור עובר ללא תגובה אנו אומרים שהחומר שקוף. על פני הירח לא קיימת אטמוספרה ולכן אין כל חומר (גז, נוזלי או מוצק) שיכול לפזר את האור ולכן הריק על פני הירח הוא שקוף. תופעה דומה ניתן לראות אם היינו ממריאים בחללית מפני כדור הארץ- היינו רואים איך השמיים סביבנו הופכים מתכלת לכחול, כחול עמוק ולבסוף כאשר נצא מחוץ לאטמוספרה לשחור של החלל.

בחלל לא חשוך, לפחות זה תלוי באיפה את נמצאת. ואם כן נראה שהוא חשוך זה בגלל שהוא מאוד מאוד מאוד מאוד מאוד ענק. תקחי חדר בגודל של קילומטר לרוחב לגובה ולאורך ותדליקי בו מנורת לד קטנה. זה בעצם החלל.

זה כמו להדליק פנס במנהרה. זה עדיין יהיה חשוך אבל אפשר יהיה לראות את הפנס מרחוק. ככה גם הכוכבים (שמשות) בחלל.