全世界最伟大的悖论之一奥尔贝斯悖论它到底讲了什么
发布网友
发布时间:2022-04-28 23:28
我来回答
共1个回答
热心网友
时间:2022-06-25 09:07
牛顿的奥尔贝斯悖论到底讲了什么
牛顿知道在任何无限的宇宙中有着更深层次的矛盾,叫做奥尔贝斯 (Olbers)悖论,这个悖论是从夜晚天空的背景为什么是黑色产生的。早至约翰 尼斯_开普勒Uohamies Kepler)时代的天文学家就认识到:如果宇宙是均匀的 和无限的,那么不管你向哪看,你都会看到从无数个星星发出的光。凝视夜晚天 空的任一点,我们的视线将最终穿过不计其数的星星,接收到无限数量的光线。 因此,夜晚的天空应该是一片火海!但事实是,夜晚的天空是黑的,不是白的,几 个世纪以来这成了一个微妙的,但是意义深远的宇宙矛盾。
这个悖论像本特利(Bentley)悖论一样,看上去简单,却使很多代的哲学家 和天文学家苦恼。本特利(Bemley )悖论和奥尔贝斯(Olbers)悖论都与观察有 关,在一个无限的宇宙中,重力和光线可以产生无限多个没有意义的结果。几个
世纪以来,人们提出了很多不正确的冋答。开普勒(Kepler)被这个悖论闲惑得 走投无路,只得推测宇宙是有限的,被一个外壳所包围,因此只有有限数量的光 线能够到达我们的眼球。
对这个悖论的回答是如此混乱,以至1987年的一项研究表明:70%的天文 学教科书都给出不正确的回答。
起初,人们说光线被尘云吸收了,想由此解答奥尔贝斯(Olbers)悖论。1823 年海因里希威廉奥尔贝斯(Heinrich Wilhelm Olbers)第一次清楚地叙述这个 悖论时,他本人就是这样回答的。奥尔贝斯(Olbers)写道:“地球是多么幸运啊, 不是天穹每一点的光线都能到达地球!要不然亮度和热度将不可想象,比我们 经受的要高90 000倍,只有全能的上帝才能设计出能在这种极端环境条件下生 存的生物体。”奥尔贝斯(Olbers)提出:为了地球不沐浴在像太阳光盘那样明亮 的背景中,尘云必须吸收大量的热,地球上的生命才能够生存。例如,我们所在 的银河星系的火焰中心,在夜晚的天空中本应特别耀眼,但实际上它藏在了尘云 的背后。因此当我们遥望银河系中心所在的人马星座(Sagittarius)的方向时,我 们看到的不是闪烁的火球,而是一片黑暗。
但是尘云不能真正解释奥尔贝斯(Olbers)悖论。经过一个无限长的时间周 期,尘云吸收来自无数星球的光线,最终将和星星表面一样发光。因此,尘云在 夜晚的天空应发光。
同样,人们可以假定:星星离得越远就越暗淡。这是对的,但不能回答这个 悖论。如果我们观察夜晚天空的一部分,非常遥远的星星的确很暗,但是你看得 越远,你看到的星星就越多。在均匀的宇宙屮这两者的效果互相抵消,夜晚的天 空仍然应该是白的。(这是由于光线的强度随距离的平方减小,星星的数量随 距离的平方增加,两者抵消。)
非常奇怪的是,历史上第一个解决这个悖论的人是一位美国的神秘作家埃 德加_爱伦坡(Edgar Allen Poe),他是一位天文学的长期的业余爱好者。就 在他临死之前,他在一篇叫做《欧雷卡》的充满哲理的散文诗中发表了 他的很多观察。其中有非常精彩的一段话: