奧伯斯佯謬
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奧伯斯佯謬由德國天文學家奧伯斯於1823年提出，於1826年修訂，是指若宇宙是穏恆態而且無限的，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年及夏西亞科斯於十八世紀提出。黑暗的夜晚印證了宇宙是非穏恆態的，是大爆炸理論的證據之一。奧伯斯佯謬又稱夜黑佯謬或光度佯謬。
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[编辑] 假設
假如宇宙是穏恆態而無限，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。
[编辑] 解釋
[编辑] 被接受的解釋
兩種作用能對奧伯斯佯謬給予解釋：宇宙的年齡是有限的和紅移，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。)
[编辑] 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。 諷刺的是，相同的解釋卻是出自詩人愛倫·坡在1848年的我得之矣(一首散文詩)，在其中他寫道：
- "星星是連續不盡的，然後背景的天空將呈現一致的光亮，就像銀河所顯示的-–因為不會有絕對的點，在那所有的背景中，星星將不復存在。因此，在那些，在這樣的事態下，唯一的模式，我們可以體會到我們的望遠鏡在無數的方向上發現空隙，將假設無形的背景，因為距離的遙遠，光芒從未能到達我們。"[1]
[编辑] 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。)
[编辑] 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。
分形學權威曼德勃羅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。
[编辑] 相關條目
[编辑] 參考網站
- 有關奧伯斯佯謬的相對論答問
- 有關奧伯斯佯謬的天文學答問
- 有關奧伯斯佯謬的宇宙學答問
- Paul Wesson, "Olbers' paradox and the spectral intensity of the extragalactic background light", The Astrophysical Journal 367, pp. 399-406 (1991).
- Edward Harrison, Darkness at Night: A Riddle of the Universe, Harvard University Press, 1987
- Scott, Douglas, and Martin White, "The Cosmic Microwave Background".
