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悟空追书 >> 重生,然后成为大科学家 >> 第114章 夜空为何是黑的

第114章 夜空为何是黑的

“我也很感激今天没有来到现场的爱因斯坦博士,我虽然从未真正地跟在他身边学习和从事研究工作,但在我心中,我一直都把他当做是一位老师。如果没有爱因斯坦先生的帮助,可能我现在仍然留在远东的仩海,在那里做一名小小的铁路工程师……”

玻尔越听越不对劲。

从丹麦一直陪伴他来到瑞典的自己现在正坐在台下,名字都没被提及。

反而是留在德国没来的爱因斯坦,他陈慕武反而舔他舔得这么起劲儿?

这到底是要向爱因斯坦宣战,还是要向爱因斯坦叛变?

玻尔在座位上胡思乱讲,陈慕武在台上一步一步地吸引听众们的注意力。

“……斯德哥尔摩是一座十分美丽的城市,我听说这里因为靠近北极圈,在冬天天黑之后,如果幸运的话,或许能在城市的夜空当中看到美丽的极光。

“这种美丽的现象背后,蕴含着许多物理学和天文学的知识。

“今天我就想要和大家探讨其中的一种天文学现象,但不是极光是如何产生的,而是……”

陈慕武端起水杯喝了口水润润嗓子,然后他的声音突然加重:“天,为什么会黑?”

听到陈慕武抛出来了这么一个莫名其妙的问题,台下懂物理的和不懂物理的人,都是一愣。

在愣神过后,大家开始怀疑,陈慕武的脑袋是不是出了什么毛病?

只要上过初等教育的人都知道,天的黑与白,就是太阳相对地球半球的位置问题。

白天,就是地球上某人所处的半球正对着太阳,太阳光直射入大气层,所以天才是亮的。

而夜晚,则是太阳到了地球的背面,没有了太阳光的照射,天自然就是黑的了。

他怎么会提出来这么个问题?

陈慕武没理会台下窸窸窣窣的窃窃私语,而是继续说道:“这个问题并不是我提出来的,而是英国天文学家、发现了哈雷彗星的那位埃德蒙多·哈雷在两百年多前的1720年提出来的。

“哈雷先生作为一位和人类历史上最伟大的物理学家艾萨克·牛顿爵士有过交往的天文学家,他提出这个问题,同样也是基于常识。

“只是这个常识,并不是我们第一反应中的‘太阳每天东升西落’,而是进行过一些宇宙学上的思考。

“人们一直以来都认为,在我们的这个宇宙当中,恒星几乎是处处均匀分布的。

“站在地球上,无论朝哪个方向观察,在那个方向上,都有数不尽的恒星存在。

“这里,我要向大家复现一下哈雷博士的计算。

“假设,宇宙中恒星分布的密度是p,那么在一个以地球为中心,半径为r,厚度为Δr的球面上,有多少颗恒星呢?

“经过简单计算后就可以得出结论,球面上的恒星数量为n=4πr2Δr·p。

“另一方面,利用能量守恒定律,进行一个简单计算的话,我们也能知道,一个距离地球为r的恒星发出的光,最终到达地球时的光强是和距离成反比。

“写成物理学公式,那么就有I∝1/r2。

“球面上恒星的数量和球面半径r的平方成正比,而这些恒星照射到地球的光强,却又和球面半径r的平方成反比。

“把这两者一相乘,就能很惊喜地发现,r这个参数消失了。

“这也就是说,无论球面距离地球有多远,只要他们的厚度Δr相同,那么照射到地球的净光亮也就应该相同,不存在说离地球近的球面就更亮,离地球远的球面就更暗这件事。

“哈雷在计算出这个结果之后,就意识到了事情有些不对。

“我们都知道宇宙是无限大的,那么这样一层又一层的Δr加在一起,无论白天还是黑夜,我们抬头看向宇宙的时候,都应该一样亮才对。

“按照哈雷的计算,白天和黑夜之间没有分别,黑夜本不应该存在。

“但物理学又是一门实验的科学,事实告诉我们说,白天和黑夜完全不一样。

“事实和理论计算出现了不一样的结果,那么该如何解释这件事情才好?

“在1823年,也就是哈雷完成了他的计算的一百年之后,德国的业余天文学家海因里希·威廉·奥伯斯给出了一个解释,他自以为完美地解释了这两者之间存在的矛盾。

“奥伯斯以阴天时的太阳为突破口,即使是在白天,乌云也会遮挡住太阳的光芒。

“他认为那些离我们地球很远的那些恒星,发出来的光会经过许多片‘乌云’的阻挡,所以在到达地球之前,已经经历和很多的损耗。于是光强就不一定再和距离r的平方成反比了。

“但他的这个理论很快就被推翻了,实在是站不住脚。

“宇宙中的能量是守恒的,‘乌云’在吸收了能量之后也会升高温度,直到他们也像星星一样热,然后辐射出同样数量的光。

“地球上观测的话,仍然应该白天和黑夜一样亮才对。

“于是人们开始以这位失败的业余天文学家的名字来命名这个现象,把事实和理论不符的这个矛盾,称之为奥伯斯佯谬。

“在我今天发表这个诺贝尔奖演讲之前,物理学家们仍然不能解释出现这个矛盾究竟是为什么。

“没错,我之前在马尔默所说的那项重大研究成果,就是这个。”

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