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奥伯斯佯谬

奥伯斯佯谬由德国天文学家奥伯斯于1823年提出，并于1826年修订。若宇宙是稳恒态而且无限的，则晚上应该是光亮而不是黑暗的。在此之前，类似的想法已由开普勒于1610年及夏西亚科斯于十八世纪提出。奥伯斯佯谬又称夜黑佯谬或光度佯谬。

1781年，哲学家伊曼努尔·康德在他的里程碑式的著作《纯粹理性批判》中深入地辨析了宇宙在时间上有无开端、空间上有无极限的问题，他称这个问题是纯粹的二律背反(即矛盾)。他论证道：如果宇宙没有开端，则任何事件前都必有无限的时间，这是荒谬的；而如果宇宙有一个开端，那么宇宙开端前是什么时间呢？康德认为正反两方面都存在令人信服的论据。事实上他的论证基于了一个隐含的假设，即不管宇宙是否存在了无限久，时间都可以无限地倒溯回去。

1826年，奥伯斯指出，一个静止、均匀、无限的宇宙模型会导致如下结论：黑夜与白天一样亮。但实际上夜空却是黑的。理论同观测的这种矛盾称为奥伯斯佯谬。采用天体之间有吸光物质、天体寿命有限或天体有演化、引力常数随距离而变化等都难以解决奥伯斯佯谬。在现代的膨胀宇宙模型里，奥伯斯佯谬不存在。这个矛盾是从观测和理论相联系的角度考虑宇宙的大尺度性质时提出来的。

假如宇宙是稳恒态而无限，而且有无数平均分布的发光星体，则无论望向天上哪一位置都应该见到一粒星体的表面，星与星之间便不应有黑暗的位置，黑夜时整个天都会是光亮的。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。

然而，奥伯斯佯谬存在着三个致命错误假定。一是光线可以传递无限远，二是物体没有热辐射，三是人类肉眼对光的辨识度堪比精密仪器。

首先，光无法传递无限远。采用精密仪器的长期观测，可观测宇宙可达到465亿光年。但这些光线对于人眼来说是极度微弱的。采用精密仪器观测星空任何黑暗区域，都有数不清的星系，每个星系里有数不尽的恒星。即目光的终点的确都是一个个星系，只是肉眼看不见，只能借助极度精密的仪器才能发现。

光线的传播距离存在严重问题，奥伯斯佯谬认为光线能传递无限远，这是错误所在。目前人类最先进的仪器能观测的最远光线465亿光年。银河系的直径大约在10万光年，这里有着1000亿-4000亿颗恒星。人类肉眼可见最远恒星是40750光年外6.34等星的HD61227。人类肉眼可见的恒星主要都在几千光年以内，人类肉眼只能看到7000余颗恒星，且绝大部分恒星离地球不超过1000光年。可观测宇宙内约有恒星10²⁵颗恒星，肉眼可见10³颗。

虽然星系的尺寸和亮度远高于恒星，但它们离地球实在太远了，所以肉眼可见的河外星系非常少，仅有四个，其中最远的星系是290万光年外5.72等星的三角座星系。

在光线传播的过程中，会不断地遇到各种星云、尘埃物质，大部分能量被这些物质吸收，然后转变为波长更长的电磁波辐射。星云、尘埃物质时时刻刻吸收可见光，但也时时刻刻以不可见光的形式辐射能量，就像地球一样，一定周期内吸收热量与释放能量相等，不会自主发射可见光。一束光能够传播的距离是有限的，几乎大多数能量会在传递途中被吸收，并转化为不可见光。

其次，这种观点是将物质、能量和空间混淆，如果没有可见物质，无论光线多强，都是不可见的，空中大多空间是没有可见物质的，因此一片黑暗。

再者，任何的恒星发射光，无论是空间上还是时间上都是非连续的，即在球面上发的光是不连续的，在同一个点发射的光也不会连续的。即在空间上和时间上都是不连续的，因此，任何一个恒星的发光都不能分布在整个宇宙空间。

另外，由于万有引力作用，恒星等星体均是成团成系存在，整个广袤的宇宙空间，恒星相当于整个空间很小，释放的能量也是有限的。而且，远处星光会被宇宙间黑暗的星体，尘埃和气体阻隔，能量被星云等物质吸收，而星云等物质温度极低。星云等物质能量也很难积累，温度很难升高，一直以极低的温度存在，只能通过不可见光向外辐射能量，只有部分折射、散射或反射的光线可见的，然而这些物质极其稀疏，达到一定距离后很难可见。

最后，恒星所发的光能量经过长距离传递，能量损失，并且被各种不同星体或星际物质吸收，而这些星体或物质温度较低，只能通过不可见光的形式向外辐射能量。

总之，奥伯斯佯谬存在光线传递无限远、物体没有热辐射和人类肉眼对光的辨识度堪比精密仪器等3个严重错误假定。光线球面衰减异常严重，且不断被各种物质吸收，并以不可见光的形式向外辐射。迄今，最精密仪器可观测宇宙930亿光年；相比于银河系数千亿颗恒星、可观测宇宙上万亿个星系，肉眼可见的恒星只有7000余颗，主要都在几千光年以内，且绝大部分恒星离地球不超过1000光年。肉眼可见的河外星系仅有四个。人类肉眼只能看见地球周围几千光年区域的恒星，这个区域以外的恒星均无法看到。再大的空间、再多的恒星人类肉眼都看不到。可观测宇宙以外的恒星人类肉眼更无法看到。采用精密仪器观测夜空任何所谓黑暗区域，都有数不尽的星系，每个星系都有数不尽的恒星。目光终点的确都是一个个星系，只是肉眼看不见，只能借助极度精密的仪器才能发现。即使宇宙是稳恒态、无穷大的，夜空也会是一片黑暗。奥伯斯佯谬根本无法否定宇宙无限大，只是当时存在3个严重错误假定才否定了宇宙无限大。

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