夜空为什么不是黑暗的?
要了解这个问题我们就必须直到奥伯斯佯谬的具体论述,从其着手进行评定。奥伯斯佯谬:若恒星发出的光不变且都相同,而空间又是欧几里得的(平直的),则在此种宇宙中整个天空的亮度看起来是均匀的,且与太阳一般亮。
因为在19世纪的时候,天文学家普遍认为宇宙时静止的,且其中的物质是均匀的。那么在地球上,必然我们从任何一个角度看都能碰到一些个星星,而且数量大概是相同的。我们就假设进入我们视线的光是一条狭长的锥形光束,尽管恒星的亮度与距离的平方成反比,但是锥体的截面积与距离L的关系是:π*(L*tanθ)^2(θ是锥形光线的顶角的一半)也就是说锥体的截面积与距离的平方成正比,那么星星的数量也是随距离的平方成正比。换句话说,集中在椎体体内的光与他从那个地方发出没有关系,则夜空会与太阳发出的光一样明亮,但这是不可能的。
那么,我们就从奥伯斯佯谬的假设出发,因为结果错误,意味着假设必然错误。 奥伯斯佯谬的假设主要有: 1.宇宙的物质是均匀分布的。 2.宇宙是静止不动的。
3.宇宙是无限的,且其存在的时间已经无限长了。 4.恒星是永远发光不变的。
就第一点来说,我查的资料来看,还是应该没有问题。宇宙物质在大尺度空间内的分布是均匀和各向同性的.这个观点称为宇宙学原理,是现代宇宙学理论所必须依据的公理。(全国科学技术名词审定委员会)。
显然第二点的问题最大。因为根据现今的观点,宇宙起源于大爆炸,且现在在加速膨胀中。因为一个加速膨胀的宇宙,根据量子理论的观点,光子的能量正比于其频率.远距离高速追行光源的光线将产生非常大的红移,因而其能量将相应减小,使其总和保持有限, 甚至可忽略不计。而如今推算宇宙的膨胀速度接近光速,甚至在其初期不到1秒钟里膨胀了超过10^30倍。(人民网新闻2012年10月24号)。也就是说,我们假设有一根点燃的蜡烛,但是它正在以光速后退,这样的话,它发出的光子就不能到达我们的课本,也就不会有照明意义了。所以,夜空也就不会被照亮。
第三点,宇宙是无限的,以目前来看我们还没有定论。根据大爆炸理论其中隐含宇宙是有限的,大概在200~300亿光年左右。但是即使我们假设大爆炸理论的准确,那么宇宙外面是什么?所以宇宙是否有限,就不讨论,也不会影响对奥伯斯佯谬的看法。
第四点,恒星是永远发光不能变的,这显然是不可能的。众所周知,恒星也有其产生和消亡期。即使我们假设在任何一个恒星的消亡时期,又有一颗同样亮度的恒星产生,并且其亮度是永远不变的。但这也不能照亮夜空,我们来假设:我们有一间巨大的别墅,现在我们要用一根蜡烛来照亮它,显然蜡烛存在的时间是有限的。一根蜡烛,它照亮了20立方米,就没有了。我们就在换上一根新的蜡烛,但是显然这根蜡烛也只能照亮20立方米,连多一点都不行。那么同样如此,只不过是空间的广度再宽上很多倍,我们也接收不到远处恒星发出的光,因为在他到达之前就已经消亡了。
综上所述,奥伯斯佯谬有很多的假设就是错误的。一个动态的均匀的宇宙时现在所公认的,也符合观测结果。在奥伯斯佯谬中,那个静态的宇宙模型应该要摒弃。显然,奥伯斯佯谬中的二、四假设是错误的,而放弃这亮点假设奥伯斯佯谬也就不会成立。所以,夜空不会是明亮的。
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