为什么黑了 夜为什么是黑的?
夜为什么是黑的?
也许,你会觉得这是一个无聊的问题。
是的,开始我也认为这个问题平淡无奇。
然而,它却是大名鼎鼎的“奥伯斯佯谬”。
是吗,夜是黑的,不就因为太阳落山,星星和月亮被云层遮挡的缘故?
在远古时代,你这样的回答,会被认为是对的。
在古人看来,天是圆的,地是方的,天上只有一个太阳,一个月亮,还有许多作为装饰品的星星。
中国古代的天圆地方说
古希腊天文学家托勒密提出“地心说”,认为宇宙是一个有限的球体,分为天地两层,地球位于宇宙中心,日月星辰围绕地球运行。地球之外有9个等距天层,由里到外依次为:月球天、水星天、金星天、太阳天、火星天、木星天、土星天、恒星天和原动力天,此外空无一物。
地心说
相比“天圆地方说”,“地心说”更精致,能更好地解释日月星辰围绕地球循环往复的运动。但云层遮挡月亮星星,夜同样是黑的。
“地心说”虽然精美,但现在连小学生都知道它是错的。
历经漫长的1300年后,即16世纪,波兰天文学家哥白尼提出了“日心说”,认为太阳才是宇宙的中心,而不是地球。
日心说
“日心说”比“地心说”更进步,但太阳不是宇宙的中心,云层遮挡月亮星星,夜仍然是黑的。
“天圆地方”,“地心说”和“日心说”都有一个共同的观念:宇宙是有限的存在。
宇宙是有限的,里面的发光体就是有限的,一旦被遮挡,夜就必然是黑的。
不久,人们发现太阳也不是宇宙的中心,太阳不过是宇宙之中一颗普通的恒星。
自1608年荷兰米德尔堡眼镜师汉斯·李波尔(Hans )创造出了世界上第一架望远镜后,人类对宇宙空间的观测越来越远,已经超过百亿光年。人们开始相信,宇宙恒古存在,在时间上没有起点也没有终点,在空间上无边无际。在中国古代就有“上下四方曰宇,往古来今曰宙”的说法。宇即是无限的空间,宙即是无限的时间。以往的哲学教材,对宇宙的定义就是这样。
宇宙存在的时间无限久,空间无限大,恒星的存在同样也无限久,数量也无限多。
于是问题就来了:无论白天还是夜晚,天空都是光亮的。夜不仅是光亮的,而且是无限光亮的。
理由如下:
假如宇宙在时间上存在已无限久远,那么,在无限大的空间里面,就有无数平均分布的发光星体。你望向天空,无论哪一位置,都应该能够见到无限多的发光星体。星与星之间不应该有黑暗的地方。地球的四面八方都有无限多的发光星体,夜空也就应当光亮如白昼。
有人可能还会辩解,太阳距离地球非常近,白天自然会十分光亮,其他恒星距离地球非常远,光线会被星云尘埃遮挡,到达地球会变弱,夜晚自然就是黑暗的。
奥伯斯佯谬
根据“能量守恒”的热力学第一定律,恒星中间的阻隔物,会因为被无限久、无限多的光辐射而变热发光,最后温度应当等于恒星表面的温度,导致天上有均匀的辐射,即天空和恒星一样亮。想象一下,地球四面八方都是无限多的发光星体,且星体的存在已经无限久远,不要说云层遮挡不住,就连宇宙之中的所有的尘埃,所有不发光的天体,因为经过无限久远、无限多的光照辐射,全都早就变成了发光体。
事实上,夜,的确是黑暗的。宇宙空间无限大且存在时间无限久远的观念,曾经在人类的头脑之中根深蒂固,但它最终被证明是荒谬的,与观察事实不符。
康德认为,宇宙在时间上有无开端、空间上有无极限的问题,是纯粹的二律背反(即矛盾)。他说: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?如果宇宙空间大小有限,那么边界在哪里?宇宙之外又是什么?
科学已经给问这些问题的人准备了奖金,快去领取吧!