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自古以来,无尽的星空一直是人类美好幻想的承载地。不论是夏日凉爽的夜晚、还是冬日寒冷的夜晚,抬头仰望星空总是能将心中的烦闷清扫一空。
但是在仰望星空的同时,有科学基础的人总会在想一个问题:光在真空中传播没有损耗,而宇宙中发光的星辰又无穷无尽,为什么夜晚的天空不是和白天一样亮,反而黑色是主色调呢?
其实这个问题1823年的时候就有一位德国科学家思考过了,他就是第一个解释彗星“尾巴”奥秘的奥伯斯(Olbers,Wilhelm )。
奥伯斯提出,按照基本物理规则来看,无论身处宇宙何地光线都会从四面八方均匀的照射过来,所以夜晚不应该是漆黑的而应该是跟白天一样亮才对,但是为什么现实却和理论相反呢?
对这个情况奥伯斯本人也尝试的给出了解释,他认为可能是因为宇宙并非绝对的真空,空间中充满了各种宇宙灰尘,正是这些充斥宇宙空间的宇宙灰尘遮挡了本该到达地球的光线。
但是这个解释没过多久就被“热力学第一定律”否定了,因为如果真的是宇宙尘埃阻绝了光线的传播,那么这些阻绝物必然会因为发热而出现辐射,但是至今没有在宇宙中观察到这种现象。
奥伯斯提出的这个现实和理论相悖的情况,被后人称为“奥伯斯悖论”,也叫“奥伯斯佯谬”。
20世纪初,天文学家埃德温·哈勃在观察宇宙时发现,距离地球十分遥远的星系光谱中有许多“红移现象”,由此哈勃提出了一个惊人的说法:宇宙正在不断膨胀,所有的星系都在离我们远去,并且远去的速度越来越快。
随着这个事实被发现,“奥伯斯悖论”第一次有了一个相对合理的解释:宇宙的膨胀导致天体射向地球的光被不断扩张的空间“稀释”了,所以地球的夜晚才不是亮如白昼。
虽然知道了宇宙在膨胀,但是这不仅没有打消人们心中的疑惑,反而产生了新的问题,那就是宇宙的起源。根据宇宙膨胀的事实科学家们提出了“宇宙大爆炸理论”,认为现在的宇宙源于137.99亿年的一次爆炸。
可能大爆炸理论已经够颠覆认知的了,但是跟另一个惊人事实比起来它真的不算什么,因为另一个事实不仅颠覆认知还让人害怕。
宇宙的膨胀速度是远超光速的,而根据相对论中提到的“光速不变原理”可知,距离地球极远地方的光线,永远也无法传到地球被人眼看到。
这就像一个人驾驶超音速飞机,只要飞机不停下来,那么飞机驾驶员永远也无法听到飞机引擎产生的声音,因为飞机飞行速度已经大于声音传播速度(不考虑飞机本身传递声音)。
这个事实就像一把锁,将人类的观测范围死死地锁在了一个区间内,由此也就产生了“可观测宇宙”的概念。
更让人担忧的是,宇宙的膨胀速度并非一个恒定的值,它每时每刻都在不断加速,这就导致人类现在所看到的几百亿光年外的光,实际上是更久之前所发射出来的,而现在那里的光人类永远也看不到了,因为那里的空间膨胀速度已经早已大于光速。
根据科学家的计算,距离地球140亿光年处的空间,其膨胀的速度已经等于光速,这就意味着人类几乎永远也看不到140亿光年外的最新景象。
同时这也意味着,只要宇宙一直像这样加速膨胀下去,那么人类实际能观测到的宇宙范围也就越来越小。而从理论上来看,那些光线都传不出来的宇宙空间,人类是永远也不可能到达的,这就像一道枷锁,正在慢慢地将人类的活动范围“锁死”。
当然了,虽然现在已经有足够的证据证明“宇宙大爆炸理论”的正确性,但是这本身就和人类思维方式相悖的理论,仍然让许多人无法相信以及无法想象。
值得一提的是,对这些有悖于正常逻辑的理论感到难以理解的不仅仅只有当代人。早在1781年,德国一位名为伊曼努尔·康德的哲学家仿佛知道几百年后会有人提出“大爆炸理论”一样,所以提前在他的著作《纯粹理性批判》中对此进行了批判和否定。
伊曼努尔·康德认为,若宇宙都没有一个开端,那么就意味着所有事情在开始之前都有无数的事情,这是不合理且荒谬的。而倘若宇宙有一个起始点,那么在这个起始点之前有什么呢?这更是不合理且荒谬的。
伊曼努尔·康德在哲学上取得的成就是辉煌的,而这样的哲学家对于这件事情都束手无策感到无法理解,是否意味着人类根本无法思考宇宙的终极问题呢?又或者说,以人类的逻辑方式以及智慧智商,是否永远也无法触及和解开宇宙本源的秘密呢?
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原文地址:今日头条 |
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