奥伯斯佯谬

✍ dations ◷ 2025-05-19 02:31:25 #天文学,宇宙学,物理学悖论

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·哈雷及契苏(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。

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。)

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(英语:Eureka (Edgar Allan Poe))》,诗中他写道:

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。)

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。

相关

  • ICD-9编码列表 (680–709)Template:Cutaneous infections Template:Dermatitis and eczema Template:Radiation-related disorders Template:Vesiculobullous diseaseTemplate:Papulosquamous disord
  • 邢其毅邢其毅(1911年-2002年11月4日),中国有机化学家、教育家,中国科学院院士。邢其毅原籍贵阳市,其父邢端为清末官员、实业家。1911年生于天津,1933年毕业于北京辅仁大学,1936年获美国伊
  • 睡眠脚动症不宁腿綜合症(英语:Restless legs syndrome, RLS),又称睡眠腿动症、不安腿综合征、腿不宁綜合症、Willis-Ekbom病或Wittmaack-Ekbom綜合症是一种强烈想要让腿部移动的障碍。平常
  • 张果老张果,(596年-735年)唐代一位精通服气,修炼内丹的道士,中唐以后,逐渐被神化,后来成为民间神话中的八仙之一,被称为张果老。据记载,张果老是唐朝(618年-907年)人;他的故事最早见于《明皇杂录
  • 2015年德国羽毛球黄金大奖赛2015年德国羽毛球黄金大奖赛为第58届德国羽毛球公开赛,是2015年世界羽联大奖赛的其中一站。本届赛事于2015年2月24日至3月1日在德国米尔海姆RWE-Sporthalle举行,并获得尤尼克
  • 闫峰闫峰(1982年2月7日-),是中国足球运动员,主要司职后腰,目前效力于长春亚泰。2003年,大连籍的闫峰在实德系下的四川大河开始获得比赛机会。2006年初,俱乐部因为实德系的牵连被迫解散,武
  • 原田孝一原田孝一(日语:原田 孝一/はらだ こういち ,1928年6月15日-2019年12月24日)是一名出生于日本熊本县的棒球选手,司职投手,曾效力于日本职棒阪急勇士、南海鹰。
  • 索菲斯·李马里乌斯·索菲斯·李(Marius Sophus Lie,1842年12月17日-1899年2月18日)挪威数学家。李群和李代数的创始人。李1865年毕业于挪威克里斯蒂安尼亚(今奥斯陆大学)。1868年开始专攻数
  • 马尔皮卡德塔霍马尔皮卡德塔霍(西班牙语:Malpica de Tajo),是西班牙卡斯蒂利亚-拉曼恰托莱多省的一个市镇。总面积80平方公里,总人口1892人(2001年),人口密度24人/平方公里。
  • 路易斯·卡洛斯·普列斯特斯路易斯·卡洛斯·普列斯特斯(葡萄牙语:Luís Carlos Prestes,1898年1月3日-1990年3月7日)是巴西共产主义政治人物,曾任巴西的共产党总书记。1898年1月3日出生在巴西一个下级军官家