“假设,宇宙中恒星分布的密度是ρ,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·ρ。
“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∝1r2。
“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。
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“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。”
台下的玻尔越听越觉得自己上当受骗了。
他还以为陈慕武要在量子方面大杀四方,没想到他又开始“不务正业”地讲起来他那心心念念的天文学。
“在哈雷的计算当中,他采用了我们一贯认为的宇宙模型:
“宇宙是静态不动的。
“宇宙是无限大的。
“宇宙是均匀的。