这样讲吧,奥伯斯佯谬的前提是牛顿时空观,就是说,牛顿时空观认为的宇宙无限大和无限久远是不可能的。
但是,奥伯斯佯谬提出的时代缺少后来的发现:宇宙在膨胀。
假设在一个历史时期@,一个观测者位于O,在一个方向上有来自不同距离的星系发出的光。(这里只描述光的位置,这些星系之后的位置会越来越远)
O---------A-----B-----C-----D-----
过了138亿年,就是现在,B光到达O。在历史时期@,B距离O多远?这个距离小于138亿光年,因为宇宙在膨胀,光走了更多的时才到。比如,B在@时期距离O是125亿光年。这个数字就是一个估计。可能是90,也可能是135.
A---------OB----------C------------D-----
再说D,D在@历史时期离O的距离是140光年。根据哈勃定律,该星系远离O的速度是光速。D发出的光永远无法到了O。因为即使能到达,光的频率也是0。你想,一个星系以光速远离你,你发出的光能追上这个星系吗?而且这个星系远离的速度会原来越快。
C呢?可能存在一个C,使得C发出的光在O看来频率不是0,但是由于OC的距离在增大,随着时间的流逝,C光也永远不可能到达O。
那么,比C近的星系的光是可以到达O的。这里就有一个有趣的计算,这个极限位置的红移量是可以计算出来的。(这里提一个假说,这个红移就是宇宙背景辐射的另一个解释)
不论C是否存在,C或者D都是O能接受到光的最大范围。在这个有限的范围内,到达O的光是有限的。根据估算,要想夜空变得明亮,需要整个可观测宇宙的星系是现有的所有星系的几万亿倍才可以。所以,奥伯斯佯谬并不能否定宇宙可能是无限的,只能说明我们能观测到的宇宙是有限的。
那不能观测到的宇宙还说它干什么?因为存在着一些很远的星系(比如B),本来我们能看到他们,但是随着时间的流逝,他们的距离增大到D,就再也看不到了。这个区域以前能看到,而以后看不到,就证明了可观测宇宙之外还是有物质的。这样描述宇宙更简单。如果宇宙是有限的年龄,还有一些星系在B和C之间,以后O会看到他们,但是再之后就会消失在可观测宇宙之外了。如果宇宙有无限的历史,那么O所能观测到的最远的星系就是最远的,以后不会有更新的星系出现(然后再消失)。
我为什么列了一个A呢,假设在O的左侧有一个观察者P,距离O大约10亿光年。在@历史时期和现在分别是
@: P---O----------A
现在A------P---O
什么意思?就是说P在过去观察到了A的光,他们可以把观察到的红移告诉我们,而我们现在也可以继续观测A的光。然后进行比较。同一个星系,在不同历史时期发出的光,他们的红移的区别会对我们了解宇宙的奥秘有帮助。
【 在 wst 的大作中提到: 】
: 你还是没有理解无限这个条件
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修改:bihai FROM 98.42.143.*
FROM 98.42.143.*