2.奥伯斯悖论

如果空间是无限的，那么宇宙中的物质如何分布？如果天体的分布是不均匀的，那么这样的体系是不稳定的，会由于引力作用而坍缩，这样宇宙就不会是静态的。如果无限宇宙中均匀分布着无限多个恒星，也会出现问题。1826年，德国天文学家海因里希·奥伯斯（Heinrich Olbers）偶然发现了一个难以解释的矛盾：如果宇宙在空间上是无限的，且均匀地分布着恒星，则在这些恒星的照耀下，地球上的夜空应当无限亮。即便考虑星际尘埃的消光效应，以及远处的恒星被近处的恒星遮挡，夜空至少应该和太阳表面一样亮。直观上我们可以这样理解，如果无限宇宙中均匀分布着恒星，那么当你仰望夜空，你的每一条视线最终必然会遇到一颗明亮的恒星（图9-2）。这意味着无论你往哪里看，天空应该与恒星表面一样明亮。这明显与实际情况不符，这个矛盾被称为奥伯斯悖论。为什么夜晚是黑暗的？鉴于宇宙似乎是均匀的，那在其他假设中，必定有一个或两个是错的：要么宇宙的大小是有限的，要么它会随着时间的推移而演化。也就是说，宇宙应该不是无限静态的。

图9-2 奥伯斯悖论