奥伯斯佯谬是什么

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/27 12:06:12

奥伯斯佯谬

奥伯斯佯谬由德国天文学家奥伯斯于1823年提出,于1826年修订,是指若宇宙是穏恒态而且无限的,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年及夏西亚科斯于十八世纪提出。黑暗的夜晚印证了宇宙是非穏恒态的,是大爆炸理论的证据之一。奥伯斯佯谬又称夜黑佯谬和光度佯谬。

假设

假如宇宙是穏恒态而无限,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,这样就使得对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

因为光速有限,看起来愈远的星体年代就愈久远,故此星体在空间平均分布亦代表在时间上平均分布,而无数平均分布的星体就表示宇宙已存在了无限长的时间,而且星体的性质一直没有大改变。宇宙的有限年龄是解释奥伯斯佯谬最重要的一点。

科学解释

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。

因为光速有限,远处的星光最远亦只能传送至以其年龄为光年量度的有限距离,故此我们仍未能看见这些极远处的星光,即可观测宇宙是有限的。这想法最先由爱伦·坡于1848年提出。[1]最广为接受的大爆炸模型指出宇宙年龄约有137亿年,因此光线最长亦只能传送了137亿光年之远。故此,即使在地球以外任何方向都存在星体,超过这个距离的星体光线仍未能传送到地球。

但因为大爆炸的光线强得不可思议,而且向每一方传播,以上解释未能完全解决夜黑的问题。然而在广义相对论之下,大爆炸产生的光线被大幅红移而成为低能量的宇宙微波背景辐射,故此对奥伯斯佯谬的真正解释,是一切远处的星光都被红移,而并非直接基于有限的宇宙年龄 (虽然在很多理论中红移和宇宙年龄都有关系)。

其它解释

也有人提出另一种解释(奥伯斯本人就曾这样