奥伯斯佯谬讨论

天为何是黑的？或者说天为何只有有限的光度？

在我看来，提出这个问题的人不合格。答案非常简单。当然也许我的解答不合格。
因为我认为，人眼或者仪器，其进入的光子数目是有限的，当然天只有有限的光度。不言自明。
人眼或者仪器，进入的光子数目有限，是因为其（人眼或仪器）只占有有限的体积，只要宇宙平均的光子密度或者说再扩大一下----能量密度是有限的，那么两者相乘的结果也是有限的。

也就是说，与宇宙是否无限无关，只要宇宙的能量密度是有限的。根据质能方程，只要宇宙的质量密度是有限的，当然能量密度就是有限的，于是光度也是有限的，与宇宙的有限无限无关，只和密度有关。

所以，不知道系统思维是不行的。

假定要考察微观机制，那么没有那个恒星在时间上是无限发光的，这会导致能量无穷大（但当时提出这个问题的人不知道恒星不可能无限发光，因此不怪罪他，但是现在的人如果还这么想，就愚蠢了）。传统的假定不合道理。在大概率上恒星的发光是此起彼伏的，最终导致有限的光度，在任何时候，他不可能超越宇宙的能量密度，但也不会凭空消失。但我不愿意做这种微观考察，因为这种思维方式不好，缺乏总体观念。

请大家讨论。

没看过，不过我推导过了一遍，得出光度无限大的结论，其实推理过程很简单。
但是我的假设中就要求恒星光度随时间而不变，我想他也是这样假设的。但这个显然有问题。其他2个假设是平均分布，无限大宇宙。这个很容易推导出光度无限大的结论，我的微积分还是很优秀的，不过做这个似乎对微积分的要求并不是很高：）

不论如何，数学只是工具，数学的思维不是物理的思维。只要宇宙物质密度不是无限大，则光子密度就会是一个有限值，从而进入人眼的光子是有限的，光度有限。

原帖由 llgzcts 于 2007-11-13 14:51 发表

                               
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　　应该找出亮度(不是光度)不是无限大的理由。我的《红移》论文后半部分中已包含了这个理由。这就是：光子在传播过程中一方面要受到阻力，造成单个光子的能量减少，另一方面还会受到星际物质的吸收、散射等，造成到达我接 ...

不用连奥伯斯佯谬理论都要把你的红移理论抬出来吧．对于恒星这样的发散光源其光强度与光源天体同观测者距离的平方成反比，这与单个光子的能量有关系么？

　　楼主的意思是指假如你的瞳孔再大些就能收集到更多的光子，感觉到的光强度就更大，射电望远镜其实就是利用这个原理进行观测．因为光子在空间中的分布与距离的平方程反比，而恒星的距离都十分遥远，所以落入人们眼中的光子是很有限的．

上面的说法已经足够解释奥伯斯佯谬了，没必要加上红移（难道宇宙不膨胀光强度就是无限大了么？），况且你的说法还没有实验支持，不予考虑．呼呼～

原帖由 llgzcts 于 2007-11-17 22:20 发表

                               
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夜空现在是黑的,这就是最好的实验支持.

不考虑红移一样可以解释，看楼主的贴子吧．

楼主已经说得很清楚了，你认为宇宙总的能量是无限大的？

原帖由 hjfgcx 于 2007-11-13 13:53 发表

                               
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不论如何，数学只是工具，数学的思维不是物理的思维。

我十分赞成你的这个观点。在天文领域，数学永远只是一个重要的工具。只有在物理模型正确的基础之上应用数学才有意义。

原帖由 hjfgcx 于 2007-11-13 13:53 发表
只要宇宙物质密度不是无限大，则光子密度就会是一个有限值，从而进入人眼的光子是有限的，光度有限。

你的这个观点好像还遗留了一点问题。你提出了恒星的寿命有限，并把它应用到奥伯斯佯谬的讨论中，这很有意义。但是对于问题的解决好像还不充分。

我认为，对于稳恒的宇宙模型来说，还必须增加一条：光能必须能够通过某种途径转换成物质。只有在这个条件下，你的“光能密度有限”的说法才能在稳恒宇宙模型下成立。

假定做一个封闭球面，把整个银河系都包围进去，作为宇宙的一个典型微元。那么，在单位时间内，这个微元向外辐射了多少光子，它就得收回多少光子， 这些光子还要转换成物质，宇宙才能稳恒。

当其中的物质不断地消耗变为光能的时候，它的质量就会不断地减少，如果光能不能转换成物质，那样宇宙的总光能就会越来越多，光能密度就会持续上升，知道星系死亡，但这样一来，宇宙就不再稳恒。

因为你只是说了恒星的寿命有限，但是你没有否定恒星的密度基本恒定。那意味着恒星可以不断地产生。即使物质的密度是有限的，只要恒星密度保持恒定（有死亡也有出生）再乘以无限的时间，光能密度就趋于无穷。

如果有一个光能变物质的途径，那么，你的关于奥伯斯佯谬的观点就可以适用于稳恒宇宙。

光能如何变物质，这是稳恒宇宙观需要解决的问题。 llgzcts 提出的红移如果是正确的，我认为其实质是光能衰减的部分变成了物质， 当然，并不是直接变成了氢原子等形态的物质，而是变成了比如夸克或者比夸克更基本的物质，这些物质是非量子化的（或者是更微小级别上的量子化）。

我以前曾经考虑过这些问题，但是不成熟，一直不敢拿出来探讨。大家讨论起来了，就一起掺和掺和。 请勿见笑。

[ 本帖最后由 愚石 于 2007-11-18 19:32 编辑 ]

　　科学家已经计算出的宇宙中的基本粒子数量，足以证明科学家们也不承认宇宙的能量是无限大的。大爆炸说宇宙是从奇点膨胀而来的，奇点在客观世界是无法解释的，无穷大意味着无论整个宇宙怎样膨胀能量密度都不会有所下降，宇宙的能量密度永远是无穷大的，所以即使是大爆炸奇点的能量也不可能是无穷大的。

　　宇宙是否有限是哲学上的问题，不过客观世界的一切物理否定无穷的存在，要知道宇宙是否有限就要了解宇宙的结构组成，不能主观认为宇宙是无穷大的。科学家测量到的微波背景就是宇宙能量有限的一个证明，而证明宇宙无限的论据只存在于哲学上吧。
　　个人觉得宇宙能量应该是有限的，物质也不是无限可分的。试想假如宇宙无限大但物质却无限可分那么物质的单元就是无穷小的，即使无限多个无穷小磊起来还是无穷小，如何能够组成宇宙的无穷大呢？

那也要有无穷多个无穷小才可以呀，数学只是为了理解客观世界的工具罢了，客观世界的物质又有什么是无穷的呢?就像数学上的虚数，在理论上与实数是平等的，客观世界中却没有实在的对应体，宇宙微波辐射3Ｋ就是现实的例证,证明了宇宙的能量也是有限的。