奥伯斯佯谬——亮如白昼的夜空?

这个著名的佯谬是由1823年一位德国天文学家奥伯斯提出,不过。。。相信不少读者朋友在看到这个问题后的第一反应就是:这个科学家吃错药了吧!夜空不是黑的还能是什么?难道还应该同白天一般那么明亮吗?

不要急,接下来让我们来看看当时到底发生了什么?

在那个年代,科学家们对于宇宙的研究,其理论基础是基于牛顿爵爷的万有引力理论,并且牛顿爵爷开创的经典力学体系一直是作为物理大厦的基础。在此前提下,科学家们心目中的宇宙是一个静态的、拥有无限时间和无限空间的集合体。

而这样的宇宙同样也遵循着宇宙学原理,即宇宙在空间大尺度上是均匀的、各向同性的。什么意思呢?也就是说,你随意跑到宇宙的任意一个位置上,之后随便朝一个方向观看,你会发现,看到的景象都是一样的。这里需要注意一点,景象一模一样是指空间大尺度范围,比如各星系之间,而不是局限在太阳系内这么一个小的范围。

在以上前提下,这样的宇宙理论被称为“牛顿宇宙学”。而奥伯斯佯谬正是建立在这样的基础上。

这时候让我们再回到开头第二段的疑问:难道夜空还应该同白天那般明亮吗?

我们知道,天空在白天之所以是明亮的,不仅仅是太阳光导致的,而中间最重要的就是大气层,要知道如果没有大气,那么从地面上观察宇宙,看到的景象应该和宇航员在太空中看到的是一样的,即太阳只是一个耀眼的光球,而四周都是较为黑暗的背景色。而由于存在大气,阳光在大气分子中散射开来,导致我们面向天空的任意一个方向都有光子进入我们的眼睛。

这时候问题就来了,既然太阳光照亮了地球,那么其的恒星光也能到达地球,并且静态无限的宇宙中存在着无数颗恒星,即便那些恒星距离地球非常遥远,以至于单个恒星光照射到地球上的亮度很微弱,但每个恒星亮度相互叠加,那样一来,地球的夜空应该拥有不低于白天的光亮呀?

对于亮度叠加这一点,可以参考离我们250万光年左右的仙女星系,它里面的任意一颗恒星单独拿出来,我们的肉眼都是看不见的,但是那么多恒星构成的仙女星系却能在夜空中肉眼可见。

但实际上咱们的夜空的的确确是黑暗的(是指整个宇宙背景),这与方才的理论相违背啊!于是就有人提出,之所以导致地球的夜空是黑暗的,那时因为在遥远恒星的中间出现了遮挡物,那些低温的星际物质把阳光都遮住了,所以不会出现亮如白昼的黑夜。

但这种解释很快就被否定了,因为在无限时间上的宇宙,那些恒星发出的光将会加热那些物质,而处于一定温度的物质就可以发出可见光传播到地球,因此地球的黑夜仍将是光亮的。

佯谬一直持续着,直到一位美国诗人爱伦.坡的出现(1840-1849)

这位著名的诗人在他离世的前一年,发表了一部名为《我发现了》的散文诗,诗中有一段这么写着:

这段散文诗很清晰的体现了一个观点:遥远恒星所发出的光还没来得及抵达地球。这就很明显的摆出了一个观点,时间是有限的,宇宙的具有年龄,因为年龄的局限,再加上光速并非无穷大,就导致了遥远恒星发出的光可能还在来的路上。不得不说,这一点和大爆炸理论正好一致。

不过这样的解释并没有被人们所重视,实际上奥伯斯佯谬在提出后,并没有得到足够的关注,以至于到了上世纪50年代物理学家霍伊尔提到了这个佯谬,并且用了一个新观点去解释,而这个观点就是宇宙膨胀导致的红移,那些遥远光线在经历了宇宙膨胀之后,全都进到了可见光以外的波段,所以人们就看不见了。

这个观点听上去似乎很合理,但要注意一点,这位物理学家是稳恒态宇宙的提出者。虽然宇宙膨胀在大爆炸宇宙学中也具有重要地位,但这并不是导致夜空黑暗的主要原因。

随后物理学家爱德华·哈里森提出了新的观点,在大爆炸模型中,我们的可观测宇宙内所包含的恒星能量太少了,就如你想用一个普通的白炽灯去照亮一个足球场一样,即便不考虑宇宙膨胀对光所产生的红移,我们的夜空也仍将是黑暗的。

并且这位物理学家还计算了想要达到明亮夜空的要求,可观测宇宙内恒星的光度要在现有的基础上再提升数十万亿倍!

因此最后对于奥伯斯佯谬的解释就归结为以下几点:

① 根据宇宙大爆炸理论,宇宙存在的时间不算久,遥远的恒星光还在跑向地球的旅途上,算上宇宙膨胀速率,此刻140亿光年外的光线已经永远飞不到地球了,因为那里的膨胀速率和光速相等

② 可观测宇宙内的恒星总能量不达标,就如想用一个普通白炽灯去点亮整个足球场一样不切实际

③ 宇宙膨胀导致光线红移,部分光线人类已经无法识别

但如果不考虑可见光这个限制,假设人类可以看到所有波段,由于宇宙微波背景辐射的存在,咱们的夜空其实也不是黑的。不过如此一来,觉就难睡了!哈哈!

本篇文章的内容到此结束。

谢谢各位阅读!

以后还会不断更新精心准备的通俗科普长文

  • 澶滅┖涓轰粈涔堟槸榛鐨?浣犱互涓虹殑鈥滄甯糕,鍗撮殣钘忕潃浠や汉缁濇湜鐨勪簨瀹
    绛旓細杩欎竴鍒囬兘鍦ㄦ殫绀猴紝鏃堕棿瀛樺湪浜嗘棤闄愪箙锛屽畤瀹欐槸绋虫亽鎬佺殑锛屽苟涓斿畤瀹欐槸鏃犻檺澶х殑銆備絾濡傛灉瀹囧畽鐪熺殑鏄繖鏍峰瓙锛屽湴鐞澶滅┖灏变笉鍙兘涓鐗囨紗榛戯紝鑰屾槸浼浜鐧芥樇銆傝憲鍚嶇墿鐞嗗瀹剁埍鍥犳柉鍧︿篃璁や负瀹囧畽鏄ǔ鎭掓佺殑銆傚綋鏃讹紝鐖卞洜鏂潶鐢ㄥ箍涔夌浉瀵硅鏉ユ弿杩板畤瀹欐椂鍙戠幇锛岀┖闂翠笉鏄湪鑶ㄨ儉锛屽氨鏄湪鍧嶇缉銆備簬鏄紝鐖卞洜鏂潶鍦ㄤ粬鐨勭悊璁轰腑寮曞叆浜...
  • 璨屼技寰堢畝鍗曠殑闂 澶滅┖涓轰粈涔堟槸榛戣壊
    绛旓細鍥犱负鏈堢悆涓婃病鏈夊ぇ姘旓紝鑰屽湴鐞冧笂鏈夊ぇ姘斻傜櫧澶╁ぇ姘旀暎灏勫お闃冲厜锛屾墠鏈変簡鐧芥樇锛屽鏅氭病鏈夊お闃冲厜鍙互璁╁ぇ姘旀暎灏勶紝鎵浠ュぉ绌虹湅璧锋潵灏辨槸榛戞殫鐨勩傚鏋滃畤瀹欐槸鏃犻檺鐨勶紝瀹囧畽鍗婂緞涔熸槸鏃犵┓澶э紝閭d箞鏈缁堝緱鍑烘讳寒搴︿篃搴旇鏃犵┓澶с傝繖灏辨槸璇达紝浠庡湴鐞冧笂姣忎釜鏂瑰悜鐪嬫槦绌猴紝鏄熷厜鐨勪寒搴﹂兘瓒嬪悜鏃犵┓澶э紝閭d箞澶滄櫄灏卞簲璇浜鐧芥樇銆
  • 瀹囧畽涓暟浠ヤ竾浜跨殑鎭掓槦,涓轰粈涔堝お绌轰腑杩樻槸鏆楃殑?
    绛旓細杩欎釜闂鏃╁湪鍑犵櫨骞村墠灏辨湁澶╂枃瀛﹀鎻愬嚭鏉ヨ繃锛屾瘮杈冭憲鍚嶇殑鏄濂ヤ集鏂蒋璋锛屽湪1823骞寸敱寰峰浗澶╂枃瀛﹀濂ヤ集鏂彁鍑猴細濡傛灉瀹囧畽鏄棤闄愪笖绋虫佺殑锛屼笖鍚湁澶ч噺鐨勬亽鏄燂紝閭d箞灏变笉搴旇鏈鐧藉ぉ鍜岄粦澶滀箣鍒嗐傚湴鐞冪粫澶槼鍏浆褰㈡垚涓骞村洓瀛e垎鏄庯紝鍦扮悆鑷浆褰㈡垚鐧藉ぉ榛戝锛屾棦鐒跺畤瀹欎腑瀛樺湪澶ч噺鐨勬亽鏄燂紝閭d箞瀹冧滑鍙戝皠鍑虹殑鍏夌嚎鏃犺缁忚繃澶氫箞...
  • 澶滅┖涓轰粈涔堟槸榛戠殑
    绛旓細鏄熻嫢鏃犵┓灏斤紝澶╃┖灏嗘槑浜備话鏈涢摱娌筹紝鍚涘彲瑙佽儗鏅墖鐗囨棤鐐圭姸?澶滅┖鏆楅粦锛屽師鍥犱粎姝や竴妗┿傚厜琛屼竾閲岋紝鍙戜簬鎭掓槦涔嬪垵鍒涖傛姷杈惧湴鐞冩湭鍙婃椂锛屽彧鍥犺矾閬ラ亾澶暱銆傛寜鐓т粬鐨勮В閲婏紝鏃犳暟鏄熷厜涔嬫墍浠ユ病鏈夋妸澶滅┖鍙樺緱浜鐧芥樇锛屾槸鍥犱负璺濈澶仴杩滐紝鏄熷厜灏氭湭鑳藉埌杈惧湴鐞冦備簨瀹炰笂锛岃繖绉嶈В閲婃濂芥殫鍚堜簡瀹囧畽澶х垎鐐稿璇淬傛牴鎹ぇ鐖嗙偢鐞嗚...
  • 涓轰粈涔堝鏋滃畤瀹欐槸鏃犻檺涓旈潤姝㈢殑璇濆ぉ绌轰細浜鐧芥樇 鍦ㄩ湇閲戠殑鏃堕棿绠鍙查噷闈...
    绛旓細瀹囧畽涓亽鏄熸暟閲忔瀬澶э紝鍗充娇姣忎釜鎭掓槦鏈夋瀬灏戦噺鐨勫厜绾垮埌杈惧湴鐞冿紝浣嗕箻浠ユ亽鏄熸暟閲忓厜绾垮己搴︽槸寰堝彲瑙傜殑銆傚湴鐞冭瀹囧畽鍖呭洿锛屽洜姝ゆ櫄涓婁篃浼氶潪甯告槑浜殑銆
  • 涓轰粈涔澶滅┖鏄粦鑹茬殑
    绛旓細榛戞殫鐨勫鏅氬嵃璇佷簡瀹囧畽鏄潪绌忔亽鎬佺殑锛屾槸澶х垎鐐哥悊璁虹殑璇佹嵁涔嬩竴銆濂ヤ集鏂蒋璋鍙堢О澶滈粦浣艾鎴栧厜搴︿蒋璋傝鎺ュ彈鐨勮В閲 涓ょ浣滅敤鑳藉濂ヤ集鏂蒋璋粰浜堣В閲婏細瀹囧畽鐨勫勾榫勬槸鏈夐檺鐨勫拰绾㈢Щ锛岃屽悗鑰呮槸鏈閲嶈鐨勬晥搴斻(鍗充娇鍦ㄧǔ鎬佸畤瀹欑悊璁虹殑妯″瀷涓紝涔熸帹璁哄嚭瀹囧畽鏄棤闄愯佸拰绌洪棿鏄棤杈归檯鐨勶紝浣澶滅┖渚濈劧鏄粦鏆楃殑銆)瀹囧畽鐨勫勾榫...
  • 涓轰綍瀹囧畽娌℃湁鍏変寒,杩欎釜闂鑳屽悗鏈夌潃鍝牱鐨勬亹鎬栫湡鐩?
    绛旓細鎵浠ヨ繖灏卞鑷翠簡锛屽浜庤繖涓嶆柇鑶ㄨ儉鐨勭┖闂寸殑澶╀綋鍙戝嚭鐨勫厜锛屾案杩滀篃涓嶅彲鑳藉埌杈惧湴鐞冿紝鍥犱负鑶ㄨ儉閫熷害瓒呰秺浜嗗厜閫燂紝涔熷氨鎰忓懗鐫鎴戜滑绛夊緱鍐嶄箙锛澶滅┖涔熶笉浼浜鐧芥樇 骞朵笖鍥犱负绌洪棿鍦ㄤ笉鏂啫鑳锛屼汉绫诲彲瑙嗗畤瀹欑殑鑼冨洿涔熷湪涓嶆柇澧炲ぇ锛屼絾鏄窛绂绘垜浠渶杩滃鐨勫畤瀹欑┖闂村嵈浠ヨ秴瓒婂厜閫熻澶氬嶇殑閫熷害杩滅鎴戜滑锛岃繖灏卞鑷村ぇ閮ㄥ垎瀹囧畽鎴戜滑鏄...
  • 瀹囧畽涓暟浠ヤ竾浜跨殑鎭掓槦,涓轰粈涔堝お绌轰腑杩樻槸鏆楃殑?
    绛旓細濡傛灉杩欎簺鎭掓槦鏄案鎭掑瓨鍦ㄧ潃鐨,瀹囧畽鏄潤姝㈢殑,閭d箞鎴戜滑鐨勫绌灏嗘槸涓鐗囧厜鏄,涓鐧芥樇鏃犲紓銆傝繖灏辨槸寰峰浗澶╂枃瀛﹀濂ヤ集鏂彁鍑虹殑闂銆備粬鍦19涓栫邯20骞翠唬鎻愬嚭,濡傛灉瀹囧畽鏄ǔ鎭掓佷笖鏄棤闄愮殑,瀹囧畽涓棤鏁扮殑鎭掓槦灏嗕細鎶婃暣涓ぉ绌虹収浜,浣嗗鏅氫负浠涔堟槸榛戠殑鍛?杩欎釜闂琚О涓 濂ヤ集鏂蒋璋 銆 杩欎釜闂鐩村埌鍝堝媰鍙戠幇浜嗗畤瀹欐槸鍦ㄨ啫鑳涓殑銆佸畤...
  • 绁炲叚涓婂お绌虹殑瀛楃敾鏈夊摢浜?
    绛旓細濂ヤ集鏂姏鍥捐瘉鏄庯紝鏁伴噺宸ㄥぇ鐨勮繙璺濈鐨勬亽鏄熻櫧鐒垛滅洰瑙嗗昂瀵糕濈浉瀵硅緝灏忥紝浣嗗湪鎴戜滑瑙嗛噹涓粛瑕嗙洊鐫鏁翠釜澶╃┖銆傚鏋滃畤瀹欐槸鏃犻檺鐨勶紝灏辨剰鍛崇潃澶╃┖涓厖婊$潃鏃犳暟鐨勯棯浜殑鏄熸槦锛岄偅涔澶滅┖搴旇浼氬拰鐧藉ぉ涓鏍锋槑浜傚ゥ浼柉鐨勮绠楅潪甯搁『鍒╋紝鎺ㄥ姣棤閿欒锛屼絾缁撴灉鍗存湁杩濆父鐞嗭紝杩欎篃琚垚涓衡濂ヤ集鏂蒋璋鈥濄傚浘/娴峰洜閲屽笇路濂ヤ集鏂 濡...
  • 涓轰粈涔澶滅┖涓鐗囨紗榛
    绛旓細鐢变簬濂ヤ集鏂亣瀹氭亽鏄熷彂鍏変笉鍙橈紝杩欎竴鐐逛粖澶╃湅鏉ユ渶鎴愰棶棰樸傚鏋滃亣瀹氭亽鏄熷苟涓嶆槸姘歌繙閭d箞浜紝鑰屾槸鍦ㄦ湁闄愮殑杩囧幓鎵嶅紑濮嬪彂鍏夛紝鐢变簬杩滃鎭掓槦鐨勫厜绾垮皻鏈埌杈炬垜浠繖鍎匡紝杩欎篃鍙互閬垮厤鏁翠釜澶╃┖鍍忓お闃抽偅涔浜殑缁撹銆傝繖浣挎垜浠潰涓寸潃鏄粈涔? 棣栨鏄娇鎭掓槦鍙戝厜鐨勯棶棰樸傚姝ょ湅鏉ヤ竴涓叿鏈夋湁闄愯繃鍘荤殑瀹囧畽鍙伩鍏濂ヤ集鏂蒋璋銆傛鏃...
  • 扩展阅读:小时候夜晚亮如白昼 ... 中篇言情小说白昼的星光 ... 夜晚的天空如白昼 ... 白昼的月晕免费观看 ... 白昼美人 ... 白昼的星光孩子番外篇 ... 阴沉沉的天空俨如白昼 ... 亮如白昼的农村夜晚 ... 白昼的星光 木梵 ...

    本站交流只代表网友个人观点,与本站立场无关
    欢迎反馈与建议,请联系电邮
    2024© 车视网