奥伯斯佯谬
奥伯斯佯谬（英语：Olbers' Paradox）又称奥伯斯吊诡、黑夜佯谬或光度佯谬，是由德国天文学家奥伯斯于1823年提出，于1826年修订，指若宇宙是稳恒态而且无限的，则晚上应该是光亮而不是黑暗的。在此之前，类似的想法已由开普勒于1610年提出，后来于18世纪爱德蒙·哈雷及尚-菲利浦·德·歇索（Jean-Philippe de Cheseaux）等天文学家的研究中逐渐成熟。漆黑一片的夜空印证了宇宙并非稳恒态的，是大爆炸理论的证据之一。
假设
[编辑]
假如宇宙是稳恒态而无限，而且有无数平均分布的发光星体，则无论望向天上哪一位置都应该见到一粒星体的表面，星与星之间便不应有黑暗的位置，黑夜时整个天都会是光亮的。 更确切的表述是，如果宇宙是稳恒，无限大，时空平直的，其中均匀分布着同样的发光体，由于发光体的照度与距离的平方成反比，而一定距离上球壳内的发光体数目和距离的平方成正比，这样就使得距地球距离──全部发光体的照度的积分不收敛，黑夜的天空应当是无限亮的。
解释
[编辑]被接受的解释
[编辑]奥伯斯佯谬有两种解释：1.宇宙的年龄是有限的；2.红移现象。而后者是最重要的效应。（即使在稳态宇宙理论的模型中，也推论出宇宙是无限老和空间是无边际的，但夜空依然是黑暗的。）
宇宙的年龄是有限的
[编辑]这个解释指出有限速度的光要游遍宇宙的空间本身就是矛盾的，当我们遥望远处的空间，其实就是在回顾历史。最后，我们仍只能观察到有限年龄的宇宙。
有趣的是，作出相同解释的还有诗人爱伦·坡在1848年的散文诗《我得之矣》，诗中他写道：
- “星星是连续不尽的，然后背景的天空将呈现一致的光亮，就像银河所显示的——因为不会有绝对的点，在那所有的背景中，星星将不复存在。因此，在那些，在这样的事态下，唯一的模式，我们可以体会到我们的望远镜在无数的方向上发现空隙，将假设无形的背景，因为距离的遥远，光芒从未能到达我们。”[1]
红移
[编辑]以有限的宇宙年龄所提供的星光来照耀天空时，导出了另一个问题：为什么看不见任何一点大爆炸的贡献？这原因是大爆炸本身的辐射因为宇宙膨胀的缘故，已经红移到微波的波长，成为宇宙的微波背景辐射。宇宙的膨胀也限制了可观测宇宙的大小，这意味着在此之外的光线到不了我们所在之处，这在光学效应下创造了有限的宇宙。（参考有限年龄的论据。）
其它解释
[编辑]也有人提出另一种解释（奥伯斯本人就曾这样解释），指宇宙并非透明，远处星光会被宇宙间黑暗的星体，尘埃和气体阻隔，令极远处的光线只可以传播一段有限的距离而不能到达地球。然而这并不能解决问题，因为根据热力学第一定律，能量必定守恒，故此中间的阻隔物会变热而开始放出辐射，结果导致天上有均匀的辐射，温度应当等于发光体表面的温度，也即天空和星体一样亮，然而事实上没有观察到这种现象。
开普勒认为奥伯斯佯谬论证说明宇宙是有限的，或最少是只有有限数量的星体。
分形学权威本华·曼德博提出了另一种不需基于大爆炸理论的解释。他指出若星体是以分形方式在宇宙间分布（例如类似康特尘埃），不用大爆炸理论也能解释奥伯斯佯谬。但他的理论是用于展示分形理论多于解释夜黑问题，从天文学观测亦没有证据显示星体以分形模式分布。
资料来源
[编辑]- ^ Books Edgar Allan Poe Eureka--A Prose Poem. [2006-09-22]. （原始内容存档于2008-04-26）.
相关条目
[编辑]参考网站
[编辑]- 有关奥伯斯佯谬的相对论答问（页面存档备份，存于互联网档案馆）
- 有关奥伯斯佯谬的天文学答问（页面存档备份，存于互联网档案馆）
- 有关奥伯斯佯谬的宇宙学答问（页面存档备份，存于互联网档案馆）
- Paul Wesson, "Olbers' paradox and the spectral intensity of the extragalactic background light"[永久失效链接], The Astrophysical Journal 367, pp. 399-406 (1991).
- Edward Harrison, Darkness at Night: A Riddle of the Universe, Harvard University Press, 1987
- Scott, Douglas, and Martin White, "The Cosmic Microwave Background （页面存档备份，存于互联网档案馆）".