奥尔伯斯的悖论是什么(Olbers' Paradox)？

奥尔伯斯的悖论，也被称为黑暗的夜空悖论，是用来解释为什么夜空是黑暗的这个问题。这个谜题最初是在假设宇宙是静止的、无限的广度和无限古老的时候提出的。基于这些假设，似乎天空应该是明亮的，就像那里一样这个悖论是以海因里希·奥尔伯斯的名字命名的，他在1826年指出，每一条视线都以一颗恒星为终点，使天空变得明亮。然而，这个问题在天文学史上曾多次出现，追溯到16世纪。天文学家约翰内斯·开普勒（Johannes Kepler）试图证明宇宙。已知最早的悖论来自1576年的天文学家托马斯·迪格斯（Thomas Digges），他在描述一个随机分布的无限宇宙时遇到了这个问题。1610年，约翰内斯·开普勒引用后来被称为奥尔伯斯悖论的东西来证明宇宙一定是有限的，然而，似乎有限的宇宙有一个问题，大多数天文学家因此认为宇宙是无限的，因此悖论依然存在；Paradox问为什么晚上天空是黑暗的。最初的建议是大多数恒星太远而看不见，但很快就被拒绝了。如果宇宙是无限古老的，来自恒星的光将有无限长的时间到达我们，因此即使是最遥远的恒星也会有助于形成明亮的天空。可以用数学方法证明对于一个恒星分布均匀的无限宇宙来说，整个天空必须像一颗普通恒星一样明亮恒星的亮度随着距离的增加而减少，但是恒星的数量却随着距离的增加而增加，在无限的宇宙中，这种影响是不受限制的，留下了一片明亮的天空。在接下来的几百年里，人们做出了各种各样的尝试来解开这个谜团。一个早期的解释是，大多数星光都被尘埃遮住了。虽然我们银河系中的尘埃云确实挡住了它的大片区域，但如果有无限多的恒星，最终，所有的尘埃都会像恒星一样加热发光。另一个建议是恒星不是随机分布的，而是以一组大空隙排列的。我们现在知道，事实上是这样的：恒星被分成星系，星系又分为星系团和超星团。在最大的尺度上，然而，宇宙是同质的，正如奥尔伯斯自己所描述的，奥尔伯斯的悖论指出，每一条视线都必须以一颗恒星为终点。用这种方式来表述，很明显，一个非随机的恒星群只能解释黑暗的天空，如果这些恒星碰巧排成一排，挡住了彼此的光线——这是一种情况没有人会认真对待。直到1929年埃德温·哈勃发现宇宙在膨胀，奥尔伯斯悖论才得以解决。现在我们知道，可观测的宇宙正以一种随距离而增加的速度膨胀，回顾时间，我们到达一个体积很小，密度很大的点。这就解释了为什么天空是黑暗的两个原因。第一个，也是最重要的原因是宇宙的年龄有限，所以在一定距离之外的恒星发出的光没有时间到达我们第二个原因是，宇宙的膨胀导致恒星发出的光发生多普勒频移，这种偏移随着距离的增加而增加；超过一定距离后，所有的光都会转移到可见光谱之外，使任何恒星都看不见。