李旻
這個(gè)問(wèn)題說(shuō)起來(lái)還真的奇怪,因為晚上沒(méi)有太陽(yáng)啊。但如果我們再想想看,晚上有星星啊。星星的數量不是很多嗎,為什么不是滿(mǎn)天星光呢?因為星星太遠了,所以我們看不清啊。但是,星星如果是無(wú)窮多,就應該看起來(lái)亮閃閃的一片??!
這么一圈繞下來(lái),是不是覺(jué)得這個(gè)問(wèn)題很無(wú)厘頭?
這個(gè)問(wèn)題,實(shí)際上是著(zhù)名的“奧伯斯佯謬”。奧伯斯是德國19世紀著(zhù)名的天文學(xué)家,他在1823年提出了這個(gè)問(wèn)題。這個(gè)問(wèn)題比較文縐縐的表述是:如果宇宙是穩定的,無(wú)限大的,而且發(fā)光的星球是均勻分布的,那么無(wú)論向天上哪個(gè)位置看去,都可以看到一顆星球的表面,所以就不會(huì )有黑暗的位置存在于星星之間。因此黑夜時(shí),整個(gè)天空都會(huì )是光亮的。事實(shí)上,在上述前提下,用嚴格的數學(xué)進(jìn)行推導,結果更讓人吃驚,那就是晚上的天空是無(wú)限亮的。
從邏輯的角度來(lái)分析,如果論證過(guò)程無(wú)懈可擊,結論荒謬,那只可能是前提錯了。而這個(gè)結論顯然是錯的,因為我們都看到了黑夜的黑。
所以,我們要來(lái)看看這個(gè)前提“如果宇宙是穩定的,無(wú)限大的,而且發(fā)光的星球是均勻分布的”。星球均勻分布這個(gè)問(wèn)題不大,因為總體上我們的觀(guān)測結果告訴我們,星球整體上是均勻的。那就只有“宇宙是穩定的,無(wú)限大的”這個(gè)前提出問(wèn)題了。是的,你沒(méi)猜錯,現代宇宙學(xué)確實(shí)認為,宇宙不是穩定的,宇宙也不是無(wú)限大的。
宇宙不是穩定的,因為我們知道宇宙從誕生開(kāi)始,就不斷膨脹,而且是加速膨脹。宇宙也是有限的,現代天文學(xué)的觀(guān)測、計算結果認為,宇宙大概是138億光年這樣的一個(gè)尺度。
所以,“奧伯斯佯謬”現在反過(guò)來(lái),成為支持現代宇宙學(xué)的一個(gè)重要證據。而奧伯斯當初也沒(méi)有想到宇宙是變化而且是有限的,他僅僅從“星際霧霾”,也就是星際間的氣體、塵埃會(huì )對光線(xiàn)產(chǎn)生遮擋來(lái)解釋黑夜現象。
精細的物理及數學(xué)模型證明,哪怕有大量星際氣體與塵埃存在,天空也不是黑的。我想霧霾天我們的感覺(jué)也能證實(shí)這一點(diǎn)。
事實(shí)上現代宇宙學(xué)的進(jìn)一步觀(guān)測還證明,宇宙中的物質(zhì)都不是均勻分布的,而是有著(zhù)一定的結構。天文學(xué)家在1989年發(fā)現了宇宙長(cháng)城,它是由星系組成的長(cháng)5億光年、寬2億光年、厚1500萬(wàn)光年的結構。另外在2007年又發(fā)現了近10億光年大小的“空洞”結構。也就是在這個(gè)范圍內,幾乎什么都沒(méi)有。更有趣的是在1億光年這個(gè)尺度下,天文學(xué)家發(fā)現星系組成類(lèi)似纖維狀的結構,彌漫在宇宙中。
有時(shí)候天文學(xué)就是這么有趣,一個(gè)很小的問(wèn)題,就開(kāi)啟了一扇大門(mén)。黑暗的夜,背后那神秘的宇宙會(huì )讓你心驚還是心動(dòng)?
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