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114夜空为何是黑的（第5页）

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=4πrΔr·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∝1r。

“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。

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