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奥尔勃斯佯谬（第1页）

奥尔勃斯佯谬

在夜空中闪烁着数不清的星星，与繁星相伴的是暗寂的背景，这个妇孺皆知的观察事实对于宇宙论却有深刻的含义。1826年，智神星的发现者之一、德国天文学家亨利希·奥尔勃斯关于宇宙作了一系列的假设，即认为宇宙是静止的，并由亮度相仿的恒星构成，如果取相当大的空间范围看时，恒星是近均匀分布的。这些观点就是当时人们头脑中的宇宙。但是奥尔勃斯却指出，从经验上看这些观点似乎合情合理，但却含有一个惊人的矛盾。

我们先以地球为中心，以任意大为半径取一个三维空间的圆球，在这个圆球内恒星发出的光是一定的。然后将圆球的半径加大一倍，仍以地球为半径取另一个圆球。如果恒星均匀分布，在第二个圆球中恒星的数目是原来球内的4倍（因为体积是原来球的4倍），考虑到离地球远的恒星，其视亮度小于近处的恒星，因此每当圆球的半径增加一倍时，地球上收到的光就增加一倍。

继续这个半径增加的过程，我们会惊奇地发现，随着所考察的圆球半径的增大，夜空的亮度也会无限地增加，而且在任何方向上都增加。当然，远处的恒星会被近处的恒星遮住，但即使是这样，从地球向宇宙的任何方向看去，总会与一颗恒星的光辉邂逅相遇，于是，在夜空中的每一个方向的亮度，都应该与恒星表面的亮度一样，也就是说，夜空应该同耀眼的太阳一样的明亮。真实情况怎样呢?我们眼中的夜空是非常暗的，点缀着一些小亮点，这就导致了一个明显的矛盾。这一矛盾被命名为“奥尔勃斯佯谬”。

在奥尔勃斯佯谬提出后，另一位德国天文学家西利格又提出了“引力佯谬”。他认为，如果万有引力定律适用在宇宙的各个地方，那么恒星会受到宇宙中所有其它恒星的引力，或强烈、或微弱，但最终的合力将无比巨大，从而将恒星撕成碎片。同样，我们在观测中没有看到这一现象。看来，人们头脑中的宇宙观到了需要改变的时候了。

奥尔勃斯本人试图解决自己提出难题。他猜想在宇宙中充满着稀薄的气体，气体会吸收恒星发出的辐射，从而使地球上的人们看不到远处的恒星。但是气体在吸收了辐射后温度将升高，最终导致气体本身也会发出辐射，并达到吸收和释放的平衡。因此奥尔勃斯的解释无法令人信服。对于奥尔勃斯佯谬，救命的稻草就是前面提到的恒星的红移现象。

距离我们越远的恒星，退行的速度越快，因此来自遥远星系的光线往往是高度红移的。光的谱线越向红端移动，它的能量就越低，因此亮度就越低。于是奥尔勃斯佯谬的产生就解释为，远处的恒星发出的光到达地球时，光线的亮度由于红移而变得微不足道了，在夜空中熠熠生辉的是那些距离地球非常近的恒星。

原本是在谈论宇宙是否有中心，却讨论了奥尔勃斯佯谬的解释，这是因为两者是有关系的。我们从地球向宇宙的各个方向看，似乎在不同方向上的恒星数目是大致相等的。由于宇宙知识的不断丰富，人类在某些方面已经开始变得谦虚了，即使宇宙是有中心的，地球也不可能成为群星簇拥的明星。如果宇宙是有中心的，从地球看宇宙就会在某个区域恒星多一些，某个区域恒星少一些。因为恒星在宇宙中大体上是均匀分布的，而地球应该位于宇宙中心的一侧。由于事实是，天空中恒星在近均匀地点缀着夜空，因此我们可以说宇宙是没有中心的。

但对奥尔勃斯佯谬的解释，却会使支持宇宙有中心的人们看到希望。由于恒星的红移，使地球上的人们只能看到宇宙中有限区域内的恒星，因此宇宙也许是有中心的，只是我们的视野不够开阔，看不见宇宙中心的风采。