奥尔勃斯悖论“宇宙中有那么多恒星,为什么没有太阳却是黑暗的?”要知道,美国宇航局今年发射的帕克太阳探测器与太阳的最近距离将只有690万公里,比水星与太阳的距离(平均5800万公里)要近得多。然而,帕克太阳探测器不会落入太阳。帕克太阳探测器的质量只有几百公斤,比水星轻很多。

太阳燃烧了四十六亿年,太阳表面积那么大,为什么太阳没有变小?

太阳其实一直在变化,只是变化的程度对于它的体积来说,太过微小了,所以难以观察出来。而且,太阳外层就不是固态的,而是本身就不断变化,像一个波涛汹涌的海洋,所以根本也看不到这么微小的变化,太阳的能量来自核心的聚变反应,具体说就是氢元素聚变为氦元素,同时产生能量维持着太阳的平衡。根据计算,太阳核心区域每秒有6亿吨的氢元素发生聚变反应,其中有400万吨的氢元素完全转化为能量释放,

这个数据在我们看来是非常巨大的,但是对于太阳来说,损失了400万吨质量实在是微不足道。产生的能量需要向外释放,但是太阳巨大的引力又将外层的物质向中心压缩,于是这两种力量就形成了一种平衡,这种平衡就形成了我们今天看到的太阳的样子,但是虽说是平衡,但那是在宏观角度上的,如果近距离观看,太阳的大小是在不断变化中的。

宇宙中那么多的恒星,为什么没了太阳照射天就黑了?

奥伯斯佯谬“宇宙中那么多的恒星,为什么没了太阳照射天就黑了?”这个问题,其实在200多年前就有人这么思考过了,这个人叫做奥伯斯,他曾提出过一个理论,大意是,如果宇宙是无限大的,那意味着就有无限多的恒星,无限多的恒星意味着有无限多的光源,那就意味着有无限多的光照射到地球,那么地球的天空就应该是一直都是亮。

可我们地球的天空明明不是这样,非但不是一直亮着的,反倒是只要太阳不照了,就会黑天,那究竟是咋回事呢?其实要了解这个问题,我们要先补充背景。实际上,这个问题有个前提和牛顿有关,牛顿在300多年前提出了万有引力定律,揭示了物质直接是有彼此吸引的作用,我们称之为引力。那这就引发了一个巨大的危机,如果物质之间是存在引力的,那么宇宙中的物质就应该在引力的作用下相互吸引,因此最终的结果就是聚在一起,但我们平时观测也没有发现各个天体在靠近我们,这就和事实不符合,

那难道是牛顿的理论出错了?但是这个理论在解释各种天体现象时又是无比精确,不太可能出错。于是,在纠结之下,牛顿提出宇宙应该是无限大的,处处的引力都相等,于是,就不会出现上文出现的情况了,而奥伯斯提出上述观点实际上是用来反驳牛顿的观点的,他认为宇宙是有限大的,而不是无限大的。那他们到底谁对谁错呢?宇宙并非永恒关于这个问题,其实涉及到了一个观念上的问题,那就是宇宙并不是永恒不变的,

在上世纪30年代之前,大多数人都认为宇宙是永恒不变的,连爱因斯坦也不例外,更不要说牛顿和奥伯斯了。所以,奥伯斯的问题(我们暂且叫做奥伯斯佯谬)忽略了两个关键因素,宇宙在膨胀光速相对于宇宙空间而言还是太小首先,我们想说膨胀,这是哈勃在上世纪20年代观测星系时发现的,他当时就发现星系出现了开普勒现象,也就是光谱发生了红移,如果翻译直白一点,就是星系都在离我们远去。

后来进一步研究发现,并不是星系本身在运行,而是宇宙的空间在膨胀。这种膨胀是等比例的,到处都在移动,让我们觉得在大尺度上,所有的星系都离我们很远。(大尺度指一光年。)所以,宇宙不是永恒的,而是一直在变化的。这种变化与奥尔勃斯悖论有什么关系?这时候如果再把光速带进来,就会发现问题。事实上,奥尔勃斯悖论假设所有的光都会到达地球。真的有可能吗?不可以!虽然光速相对于地球的尺度来说是一个巨大的数字:3 * 10 ^ 8m/s,但对于宇宙来说是极小的。当空间膨胀时,光也会受到影响,从宇宙中的一点到达另一点需要更长的时间。


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