牛顿面临的“难题”
自打有人类文明时 , 人类就起头瞻仰星空 , 而且起头思虑很多最终的奥义 。 好比:宇宙到底是什么样子的?
客不雅地说 , 人类拿出第一个像样一点的科学理论就是:地心说 。 良多人会认为地心说是伪科学 。 现实上 , 这个不雅点是有问题的 。 我们且不说地心说自己 , 我们纯真从高中学过的参照系的常识来看这个问题 , 其实地心说和后来的日心说区别并不大 , 只是选择的参考系分歧罢了 。
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客不雅地说 , 地心说长短常合适科学范式的 。 在那时的不雅测手艺下 , 地心说其实已经够用 , 它和很多不雅测现象是很吻合的 。 不仅如斯 , 地心说其实是一个套很是严密的理论系统 。 而人类机关地心说足足花了600年摆布的时候 , 从毕达哥拉斯一向到托勒密 。
后来 , 到了欧洲的中宿世纪 , 哥白尼提出了日心说 , 哥白尼的日心说其实和托勒密的地心说比起来 , 精度度是差不多的 , 并没有几多超越 。
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但我们现在依然很倡导哥白尼的精力 。 原因就在于哥白尼让那个时代的学者知道 , 地心说并非是绝对的权势巨子 , 我们人类可以追求更好的理论系统 。 于是 , 在第谷、伽利略、开普勒的尽力之下 , 人类对于宇宙的理论加倍深切 。 后来 , 牛顿横空出生避世 , 提出了牛顿三定律和万有引力定律 , 同一了地球上和宇宙的物理学 。
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可是 , 万有引力让牛顿感应十分为难 , 为什么这么说呢?
我们知道 , 万有引力描述的是物质之间的引力 , 万物皆有引力 。 那按照这个设法 , 宇宙应该在引力的感化下逐渐标的目的中间聚拢 , 最后缩短到一个点上 。
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但事实上 , 我们并没有发现任何这方面的天文学现象 。 是以 , 这就申明万有引力定律和实际发生了彼此矛盾 。 牛顿那时很纠结 , 他提出了一个解决法子 , 他认为宇宙应该是无限大的 。 若是是这样的 , 宇宙就没有中间 , 或者说是处处都是中间 , 那么处处城市呈现引力的动态均衡 , 也就不会像中间聚拢了 。
奥伯斯佯谬
牛顿起头完美地解决了这个问题 。 但现实上 , 良多学者是不服的 。 好比 , 牛顿之后100年 , 有一位学者叫做奥伯斯 。
他就提出 , 若是宇宙是无限大的 , 那么意味着宇宙中存在着无限多的恒星 , 我们知道恒星城市发生 , 那么无限多的恒星发光 , 就应该把地球的天空照亮 , 地球也就不该该会有黑夜了 , 这就打脸了牛顿的不雅点 。
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这也被称为奥伯斯佯谬 。 我们还无法验证牛顿这种“宇宙无限大”的设法 , 但我们已经知道奥伯斯的这个设法也是有问题 , 起首 , 光传布也是有速度的 , 而不是刹时的 。 其次 , 宇宙是丰年龄的 。 基于这两点 , 就意味着并不是所有恒星发出的光都来得及达到地球 。
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