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牛顿爵士:夜空为什么黑暗?

已有 4205 次阅读 2015-9-16 17:31 |个人分类:杂谈|系统分类:观点评述| 宇宙, 光学, 物理学家

“牛顿爵士,仰望夜空为什么是黑暗的啊?”

牛顿:难道你没有看见日、月、星、辰?

 

“我是说除这些之外的,更广阔宇宙是黑暗的。”

牛顿:哦,你问的是这个问题嗦,去问上帝吧!

 

“莫生气哈,1823年奥伯斯认为,如果宇宙是无限的,就应有无限多恒星,得出由于星光的合成效果夜晚的天空应亮如白昼的推论”

牛顿:你的意思是要说,黑暗的夜空这一事实得到的奥伯斯佯谬,完全可以否定无限时空和宇宙的观点!

 

“显而易见,不是吗?牛大爷”

牛顿:奥伯斯从他的假设条件出发的推导,逻辑是严密的。但你认为他的思考是不是完善的呢?有没有重要的因素被忽略了呢?

 

“我在前期的博文中提出了奥伯斯将光学效应看成超距作用,存在不完善的方面,并且认为这个问题不能下定论。”

牛顿:你认为光传播速度的有限性是解决这个佯谬的要点吗?

 

“我只是发现了这个漏洞,其它的还没有发现,并且也不能完全支持您老的宇宙无限论”

牛顿:奥伯斯佯谬提出已近200年,难道就没有一位物理学家能够对此作出全面的、令人信服的解释?

 

“有啊,伟大的爱因斯坦的相对论认为宇宙起源于大爆炸,并且是有限的,就不会出现佯谬”

牛顿:能不能不提他的谬论,同时性的相对性逻辑陷阱,坑害不知多少物理英豪。


“好吧,牛顿先生,那您应给我讲讲无限宇宙,夜空为什么那么黑”
牛顿:我们的眼睛得出黑暗结果,是由于光的强度在眼睛的灵敏度之下,人眼、猫眼,或天文望远镜对宇宙天空的观察结果应该是不一样的,是不是?

“是的,因为灵敏度不同,天文望远镜看得最远,这个小学生都知道,能说明什么问题呢,牛大爷?”
牛顿:人眼看图像的原理是解释黑暗天空的关键因素,你为什么不仔细听呢?

“是吗?请您讲讲”
牛顿:星光通过人眼的晶状体成像到视觉细胞,当光强度到达一定值产生脑电脉冲进入大脑,我们就有光亮的反映。成像系统与视觉细胞接收到的光强,是两个重要因素,它们的综合结果就是人眼的灵敏度,是不是?

“Woo,我好像明白了点什么,请继续讲”
牛顿:对于遥远的星体,眼睛作为光学成像系统,如同望远镜有视场角限制的,不同角度入射的星光对应于像平面的不同像点(小区域),感光单元分布在像平面上,实际上感受的是某个方向来的星光,而不是所有方向上的星光。你说是不是?


“啊,原来如此嗦”
牛顿:不是如此,又是什么呢,光学成像机理都不考虑,能得出正确结论吗?现代物理学家犯低级错误,是与你们理解问题不严谨,只是听信他人,特别是名人的话相关的。迈克尔逊莫雷实验,光路图都没有画正确,就得出否定经典理论的结论,你说可笑不可笑?

“不好意思哈,牛顿爵士,现代物理学家不应该用自己的低级失误来否定您老的正确思想”
牛顿:考虑到望远镜或眼睛的成像机理,奥伯斯的推导正确吗?

“不正确!”
牛顿:那么正确的做法是什么呢?你说说看!

“我只能试试,眼睛或望远镜感光单元对应的视场范围内的恒星才有贡献,是不是啊,&#@#&”
牛顿:对头,你哆嗦什么呢!

“我怕没有猜对,被您老训。实际上,视极小(接近0度角)体角范围、无限远积分,就能得出结论。”
牛顿:打住,打住!能做无限远积分吗?

“宇宙是无限的,为什么不能呢?”
牛顿:光强是可以无限细分的吗?

“就是,光有最小单元—光子hv,到这个程度就不能分了”
牛顿:就是,恒星离我们足够远时,发出光的非常微弱,可能一分钟才有一个光子达到,是不是有这种情况,对于人眼(感光滞留时间大概是1/24秒)或非累积式感光来讲,是不可见的或是间隙式的;另外,还有比恒星数量多得多的不发光天体,例如行星、陨石、尘埃对光的散射和遮挡作用。

“牛顿先生,您太牛牛了,按您这么一说,无限宇宙某些方向光强在观测仪器灵敏度之下是完全可能的”
牛顿:对头,这就是我们为了观宇宙的更深远处,可以通过扩大望远镜孔径,对准某个方向长时间曝光,来实现星空成像的基本道理。

“谢谢您,牛顿爵士,您又为我解决了一道难题!!!这样的问题对您来讲,好像就是做一下脑保健操,但对于我来讲,却是无法征服的难题。您老是如何做到的。


牛顿:思路决定出路,细节决定成败!想明白了,做到了,问题自然会解决!”






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