奥伯斯佯谬亮如白昼的夜空？

　　奥伯斯佯谬：为什么夜空是黑的？
　　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？
　　奥伯斯
　　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？
　　奥伯斯佯谬的夜空
　　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）
　　爱伦.坡
　　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：
　　仰望银河，君可见背景片片无点状？夜空暗黑，原因仅此一桩，光行万里，发于恒星之初创，抵达地球未及时，只因路遥道太长。
　　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。
　　红移
　　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。
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