|
奧伯斯佯謬  在宇宙為穩態且無窮大，恆星都均勻分布其中的假設下，宇宙中有無窮多個發光星體，理論上足以將夜空照亮至比上圖亮上許多的程度。但事實上我們見到的夜空反而如下圖所示，除了較明亮的星體外近乎一片漆黑。 奧伯斯佯謬（英語：Olbers' Paradox）又稱奧伯斯弔詭、黑夜佯謬或光度佯謬，是由德國天文學家奧伯斯於1823年提出，於1826年修訂，指若宇宙是稳恆態而且無限的，則晚上應該是光亮而不是黑暗的。在此之前，類似的想法已由克卜勒於1610年提出，後來於18世紀愛德蒙·哈雷及尚-菲利浦·德·歇索（Jean-Philippe de Cheseaux）等天文學家的研究中逐漸成熟。漆黑一片的夜空印證了宇宙並非穩恆態的，是大爆炸理論的證據之一。 假設 假如宇宙是穩恆態而無限，而且有無數平均分佈的發光星體，則無論望向天上哪一位置都應該見到一粒星體的表面，星與星之間便不應有黑暗的位置，黑夜時整個天都會是光亮的。 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離──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。 解釋被接受的解釋奧伯斯佯謬有兩種解釋：1.宇宙的年齡是有限的；2.紅移现象。而後者是最重要的效應。（即使在穩態宇宙理論的模型中，也推論出宇宙是無限老和空間是無邊際的，但夜空依然是黑暗的。） 宇宙的年齡是有限的這個解釋指出有限速度的光要遊遍宇宙的空間本身就是矛盾的，當我們遙望遠處的空間，其實就是在回顧歷史。最後，我們仍只能觀察到有限年齡的宇宙。 有趣的是，作出相同解釋的還有詩人愛倫·坡在1848年的散文詩《我得之矣》，詩中他寫道：
紅移以有限的宇宙年齡所提供的星光來照耀天空時，導出了另一個問題：為什麼看不見任何一點大霹靂的貢獻？這原因是大霹靂本身的輻射因為宇宙膨脹的緣故，已經紅移到微波的波長，成為宇宙的微波背景輻射。宇宙的膨脹也限制了可觀測宇宙的大小，這意味著在此之外的光線到不了我們所在之處，這在光學效應下創造了有限的宇宙。（參考有限年齡的論據。） 其它解釋也有人提出另一種解釋（奥伯斯本人就曾这样解释），指宇宙並非透明，遠處星光會被宇宙間黑暗的星體，塵埃和氣體阻隔，令極遠處的光線只可以傳播一段有限的距離而不能到達地球。然而這並不能解決問題，因為根據熱力學第一定律，能量必定守恆，故此中間的阻隔物會變熱而開始放出輻射，結果導致天上有均勻的輻射，温度应当等于发光体表面的温度，也即天空和星体一样亮，然而事實上沒有觀察到這種現象。 克卜勒認為奥伯斯佯谬論證說明宇宙是有限的，或最少是只有有限數量的星體。 分形學權威本華·曼德博提出了另一種不需基於大爆炸理論的解釋。他指出若星體是以分形方式在宇宙間分佈（例如類似康特塵埃），不用大爆炸理論也能解釋奧伯斯佯謬。但他的理論是用於展示碎形理論多於解釋夜黑問題，從天文學觀測亦沒有證據顯示星體以分形模式分佈。 資料來源
相關條目參考網站
|