英文名稱(chēng) 中文名稱(chēng) 詞義解釋
nuclear fusion核聚變?nèi)舾奢p核聚合成一個(gè)較重的核、并在聚合時(shí)釋放能量的過(guò)程。 聚變釋放能量是因?yàn)樵雍酥匈|(zhì)量-能量的儲(chǔ)存方式以鐵及相關(guān)元素（見(jiàn)核合成）的核的形態(tài)最為有效。從最輕的元素一直到鐵，能量?jī)?chǔ)存效率基本上是連續(xù)變化的，所以，輕核能夠聚合成為較重核（到鐵為止）的任何過(guò)程在能量關(guān)系上都是有利的。雖然較輕元素的核可以是穩(wěn)定的，但如果這些核足夠緊密地?cái)D壓在一起（例如在恒星內(nèi)部極高的壓力下），它們將克服各自所帶正電荷造成的斥力而互相結(jié)合，并在結(jié)合時(shí)放出能量。 在恒星內(nèi)部，聚變釋放能量的過(guò)程主要有兩個(gè)，即碳循環(huán)和質(zhì)子-質(zhì)子反應(yīng)。迫使核發(fā)生聚變所要求的極端條件（例如超過(guò)開(kāi)氏1千萬(wàn)度的溫度），使得在地球上實(shí)現(xiàn)受控條件下的聚變極為困難，然而這卻正是所謂氫彈的能量釋放過(guò)程。氫彈的核聚變是借助一個(gè)原子彈（見(jiàn)核裂變）的爆炸引發(fā)的。人們期望著受控核聚變反應(yīng)堆某天能夠發(fā)電成功?！ 蓚€(gè)氘核的聚變釋放的能量大約是單個(gè)鈾-235核裂變所產(chǎn)能量的2％。但是，由于一個(gè)鈾-235核的重量約為一個(gè)氘核的100倍，所以1千克氘所含氘核數(shù)將是1千克鈾-235所含鈾-235核的大約100倍。因此，如果1千克氘的全部氘核兩兩聚變，它們將提供與1千克鈾-235完全裂變大致一樣多的能量，也就是相當(dāng)于燃燒300萬(wàn)噸煤。另見(jiàn)裂變和聚變。
nucleon核子在原子的核內(nèi)發(fā)現(xiàn)的兩種基本粒子——質(zhì)子和中子的總稱(chēng)。
nucleosynthesis核合成最簡(jiǎn)單元素氫的核轉(zhuǎn)變成較重元素的核的過(guò)程。這個(gè)核聚變過(guò)程的第一步是在大爆炸中完成的，它將大量氫轉(zhuǎn)變成氦；但除最輕的幾種元素外，所有其他元素都是在恒星內(nèi)部叫做恒星核合成的過(guò)程中由氫和氦加工而成。 大爆炸核合成發(fā)生在宇宙已經(jīng)膨脹和冷卻到溫度大約開(kāi)氏1 000億度那一刻之后，這大概是奇點(diǎn)爆發(fā)后百分之一秒，即暴漲時(shí)期已經(jīng)過(guò)去很久。那時(shí)，宇宙迅速膨脹和冷卻，但在它膨脹冷卻時(shí)，原始質(zhì)子和中子經(jīng)由β衰變和逆β衰變彼此互相轉(zhuǎn)化。這個(gè)過(guò)程在宇宙年齡約3分46秒鐘、溫度降到開(kāi)氏9億度時(shí)結(jié)束。這時(shí)，宇宙繼續(xù)冷卻和膨脹，質(zhì)子和中子的比例則“凍結(jié)”下來(lái)了：重子形態(tài)質(zhì)量的大約25％成為氦核，差不多75％成為氫核，還有極少量其他輕核，如氘和鋰。 這就是提供給恒星核合成的原料。恒星核合成已在1950年代由弗雷德·霍伊爾及其同事詳細(xì)論證（見(jiàn)B^2FH；霍伊爾也曾在1960年代涉足大爆炸核合成的研究，他的工作如此重要，以致威廉·麥克雷爵士說(shuō)，“正是這篇論文促使很多物理學(xué)家承認(rèn)大爆炸宇宙學(xué)是一門(mén)嚴(yán)肅的定量科學(xué)”）。恒星內(nèi)部的元素形成基本過(guò)程是將氦-4核（又叫做α粒子）加進(jìn)已經(jīng)存在的核，所以元素是按每步4個(gè)原子質(zhì)量單位一步一步加工出來(lái)的。氦本身也在主序恒星內(nèi)部由氫加工而成（見(jiàn)質(zhì)子-質(zhì)子鏈和碳循環(huán)），所以在恒星演化的較晚階段有大量的氦作為原料。但是，核合成系列的第一步就遇到了一個(gè)瓶頸，因?yàn)閮蓚€(gè)氦-4核結(jié)合而成的鈹-8核極不穩(wěn)定，它將在形成之后僅僅10億億分之一秒破裂。多虧霍伊爾的洞察力證明，三α過(guò)程可以克服這個(gè)瓶頸，因?yàn)樗鼘?shí)質(zhì)上是自發(fā)地將三個(gè)氦-4核聚合成一個(gè)碳-12核。 正如一個(gè)氦-4核的質(zhì)量略小于兩個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)中子加在一起的質(zhì)量，因而代表一種較穩(wěn)定的物質(zhì)形態(tài)，一個(gè)碳-12核的質(zhì)量也略小于構(gòu)成它的三個(gè)α粒子的質(zhì)量之和。以這種方式每形成一個(gè)碳-12核，“多余的”質(zhì)量便按照著名公式E=mc^2轉(zhuǎn)化成能量。 一旦恒星含有了碳，剩下的事情就多多少少是一帆風(fēng)順了。只要聚變過(guò)程仍然釋放能量，聚變就將繼續(xù)下去。再添加一個(gè)α粒子便聚合成氧-16，照此處理，將依次加工出氖-20、鎂-24，而終于形成硅-28。與此同時(shí)，產(chǎn)生電子或（比較罕見(jiàn)）正電子的放射衰變過(guò)程還形成了其他元素和同位素——但核中含有相當(dāng)于整數(shù)個(gè)α粒子的元素仍然最為普通。這一連串反應(yīng)的最后一步是一對(duì)硅-28核結(jié)合成鐵-56和相關(guān)元素，如鎳-56和鈷-56。這些“鐵峰”元素是所有元素中最穩(wěn)定的，要想加工更重的元素，必須輸入能量，強(qiáng)迫這些核聚合在一起。 為說(shuō)明這一切，我們用一個(gè)山谷表示每個(gè)核儲(chǔ)存的能量，因而也就是核的穩(wěn)定性。谷底是每個(gè)核子所含能量為最小的鐵峰元素（盡管它們?cè)诠鹊?，我們也說(shuō)是“峰”，因?yàn)樗鼈儽容^普通，而且在元素的宇宙豐度表中突出為一個(gè)高點(diǎn)）。沿山谷的一邊坡往上，是越來(lái)越輕的元素，坡頂上是氫。設(shè)想每個(gè)元素站在沿坡設(shè)立的一個(gè)小巖架上；如果沒(méi)有干擾，它將停留在巖架上不動(dòng)，但如果推它一下，它將往下跳一級(jí)，并釋放出比被推時(shí)獲得的能量稍多一些的能量。沿另一邊坡往上，是比鐵越來(lái)越重的元素，如鉛和鈾，它們也站在各自的巖架上。但要把較低巖架上的元素向上移動(dòng)到較高的巖架（即將它變成較重的元素），將需要很多能量。只要有機(jī)會(huì)，很多重元素都樂(lè)意在稱(chēng)為核裂變的過(guò)程中分裂，將多余的能量釋放掉而朝谷底跳到另一個(gè)較低的巖架上。 當(dāng)高能中子滲入核并停留在核中時(shí)，也能在恒星內(nèi)部形成比鐵更重的元素。作為恒星內(nèi)部各種聚變反應(yīng)副產(chǎn)品的中子到處都有，使得較重元素可以緩慢而平穩(wěn)地通過(guò)這一途徑形成，這叫做s過(guò)程。同樣，由此產(chǎn)生的“新”核本身可以是穩(wěn)定的，也可能放射一個(gè)正電子而變成另一種穩(wěn)定的核。這種緩慢的中子俘獲過(guò)程可以生產(chǎn)從鐵-56到鉍-209的各種元素，但如果鉍-209俘獲一個(gè)中子，它就將在類(lèi)似鈹瓶頸的過(guò)程中通過(guò)α衰變分裂。這全部活動(dòng)正在質(zhì)量小于大約9倍太陽(yáng)質(zhì)量的紅巨星中進(jìn)行。 當(dāng)有大量高能中子時(shí)，更重的元素，以及鐵-56和鉍-209之間的富中子核，可以通過(guò)快得多的中子俘獲過(guò)程（r過(guò)程）加工而成。這種情況發(fā)生在超新星爆發(fā)過(guò)程中，這時(shí)，恒星內(nèi)核坍縮的引力能“費(fèi)力地”驅(qū)動(dòng)聚變反應(yīng)，使得兩個(gè)或更多中子迅速地相繼被一個(gè)核俘獲，隨后是一連串的β衰變。很多同位素可以在以上兩種過(guò)程中形成，極少數(shù)穩(wěn)定的、中子不那么富裕的核則只能形成于r過(guò)程及隨后的β衰變，僅僅28種同位素只能產(chǎn)生于s過(guò)程。兩種過(guò)程都中止于質(zhì)量很大的元素；如果這樣的重核真的在超新星中形成，它們也將很快分裂——或是通過(guò)α衰變（發(fā)射一個(gè)氦-4核），或是通過(guò)核裂變（產(chǎn)生兩個(gè)大致相等的“子”核，每個(gè)子核的質(zhì)量約為分裂前的核的質(zhì)量之半）?！ √祗w物理學(xué)家竟然能夠如此詳盡描述發(fā)生在恒星內(nèi)部的這些過(guò)程，這似乎令人難以相信，然而，有關(guān)的各種核反應(yīng)的“截面”是根據(jù)地球上粒子加速器的研究結(jié)果定出來(lái)的，而基于這些截面的模型所作的預(yù)言與觀測(cè)到的各種元素的宇宙豐度符合得很好。結(jié)論是，無(wú)論是關(guān)于宇宙誕生后最初百分之一秒到3分46秒間這段時(shí)間內(nèi)曾經(jīng)發(fā)生過(guò)什么，或是關(guān)于今天的主序星、紅巨星和超新星內(nèi)部正在發(fā)生什么，我們的認(rèn)識(shí)都是十分可靠的。
nucleus核由質(zhì)子和中子構(gòu)成、集中了一個(gè)原子的幾乎全部質(zhì)量的原子中心部分。在一個(gè)原子中，核的周?chē)且蝗弘娮?。核與電子群的大小比例大致相當(dāng)于艾伯特大廳中間的一顆沙粒。在極端條件下，比如在恒星中心，核也能獨(dú)立存在。 核這個(gè)詞是物理學(xué)家經(jīng)過(guò)深思熟慮后，仿效生物學(xué)稱(chēng)呼生命細(xì)胞中心部分，而選用的。后來(lái)這個(gè)名詞的使用范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，天文學(xué)家也用“核”稱(chēng)呼星系和彗星的中心部分。
Oberon天王衛(wèi)四天王星的較大衛(wèi)星之一，1787年由威廉·赫歇爾發(fā)現(xiàn)。它的表面到處是環(huán)形山，直徑1 524公里，公轉(zhuǎn)軌道和天王星之間的平均距離582 600公里，質(zhì)量約我們?cè)虑虻?％。
occultation掩一個(gè)天體在另一個(gè)天體前面經(jīng)過(guò)的事件。太陽(yáng)暫時(shí)被月球遮擋時(shí)的日食是掩的實(shí)例。月球和行星掩恒星和其他更遙遠(yuǎn)天體的事件也時(shí)有發(fā)生。
Ockham's rasor奧康姆剃刀英國(guó)論辯家和哲學(xué)家?jiàn)W康姆（約1285-1349）提出的一個(gè)法則，即“除非必要不得增加實(shí)體”。用現(xiàn)代話說(shuō)就是，如果某件事物有兩個(gè)可能的解釋?zhuān)渲幸粋€(gè)解釋比另一個(gè)簡(jiǎn)單，則應(yīng)該優(yōu)先采用簡(jiǎn)單的解釋。這一法則被證明是發(fā)展科學(xué)的有益的（盡管不是確實(shí)可靠的）指導(dǎo)。
OGLE奧格勒[實(shí)驗(yàn)]光學(xué)引力透鏡實(shí)驗(yàn)的英文（Optical Gravitational Lensing Experiment）首字母縮略語(yǔ)的音譯。這是波蘭和美國(guó)的一個(gè)天文學(xué)家小組合作搜尋MACHO的計(jì)劃，所用儀器是拉斯·康帕納斯山天文臺(tái)1米反射望遠(yuǎn)鏡配備的電荷耦合器件探測(cè)器。領(lǐng)導(dǎo)該計(jì)劃的是普林斯頓大學(xué)的玻丹·帕琴斯基（Bohdan Paczynski），他是（1985年）提出有可能觀測(cè)到我們銀河系中暗物質(zhì)造成的引力微透鏡效應(yīng)的第一人。
Olbers，Heinrich Wilhelm Matthaüs奧伯斯奧伯斯，海因里?！ねゑR塔烏斯（1758-1840），德國(guó)業(yè)余天文學(xué)家和數(shù)學(xué)家（它的職業(yè)是醫(yī)生），他提出了夜天空何以黑暗的難題，改進(jìn)了彗星的軌道計(jì)算方法，發(fā)現(xiàn)了兩顆小行星。 奧伯斯1758年10月11日生于不來(lái)梅附近的阿德伯根，是一名路德教派牧師的兒子。他在故鄉(xiāng)接受教育，對(duì)數(shù)學(xué)和天文學(xué)有強(qiáng)烈興趣，但卻于1777年人格廷根大學(xué)學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)。期間，他也旁聽(tīng)數(shù)學(xué)和天文學(xué)課程。1779年，他還是一名醫(yī)科學(xué)生的時(shí)候，就利用自己對(duì)約翰尼斯·埃勒特·波得發(fā)現(xiàn)的一顆彗星的觀測(cè)資料，計(jì)算了該彗星的軌道。經(jīng)過(guò)在維也納的深造，他在1781年獲得醫(yī)生資格并定居不來(lái)梅，在那里成功地開(kāi)業(yè)行醫(yī)直到1823年退休。但行醫(yī)期間，他將房屋的頂層改建成天文臺(tái)，安置了好幾具望遠(yuǎn)鏡，進(jìn)行正式的天文觀測(cè)。 1796年，奧伯斯獨(dú)立發(fā)現(xiàn)了一顆彗星，并用他自己制定的新方法計(jì)算了它的軌道。這個(gè)方法十分成功，在整個(gè)19世紀(jì)被奉為標(biāo)準(zhǔn)方法，奧伯斯也因此樹(shù)立了他作為著名天文學(xué)家的形象。 那時(shí)，人們對(duì)太陽(yáng)系的火星和木星軌道之間的“空缺”極為關(guān)注，因?yàn)椴ǖ枚▌t認(rèn)定那里應(yīng)該有一顆行星。這個(gè)空缺中的第一顆小行星在1801年被意大利人喬瑟普·皮亞齊（Giuseppe Piazzi）發(fā)現(xiàn)，起名谷神星。但皮亞齊將這個(gè)小行星弄丟了，而當(dāng)?shù)聡?guó)的卡爾·高斯（1777-1855）根據(jù)皮亞齊的觀測(cè)計(jì)算出它的軌道，奧伯斯則于1802年1月最先重新找到了它。 當(dāng)年晚些時(shí)候，在跟蹤觀測(cè)谷神星時(shí)，奧伯斯發(fā)現(xiàn)了第二顆小行星，起名智神星；1807年他又發(fā)現(xiàn)了一顆，叫做灶神星。他還發(fā)現(xiàn)了另外4顆彗星，計(jì)算了他人發(fā)現(xiàn)的18顆彗星的軌道。他最先指出構(gòu)成彗星尾巴的物質(zhì)云產(chǎn)生于彗星的核，并且是被太陽(yáng)推出來(lái)的。關(guān)于月球?qū)夂虻挠绊懸约半E星的起源等問(wèn)題，他也很感興趣。 但奧伯斯享譽(yù)最高的是他對(duì)現(xiàn)在以他的姓氏命名的奧伯斯佯謬的論述，盡管事實(shí)上他并不是思考這一難題的第一人。1823年，即從醫(yī)生行業(yè)退休的那一年，64歲的奧伯斯發(fā)表了他關(guān)于黑暗夜天空難題的論述，并且指出，如果有氣體和塵埃形態(tài)的稀薄云狀物質(zhì)充斥在恒星之間，難題就能得到解答。他論證道，正是這樣的云狀物遮擋了遙遠(yuǎn)恒星的光和熱；然而他未能認(rèn)識(shí)到云狀物在遮擋星光的同時(shí)，它們的溫度將變得如此之高，以致它們自身將同任何恒星一樣發(fā)出耀眼的光芒。 1840年3月2日，奧伯斯在不來(lái)梅逝世。
Olbers Paradox奧伯斯佯謬夜間的天空為什么是黑暗的這樣一個(gè)難解之謎。但這僅當(dāng)宇宙是永恒而且不變的情況下才成其為難題，而1920年代前人們對(duì)宇宙廣泛持有的觀點(diǎn)正是如此。真正的謎倒是，在這之前為什么沒(méi)有人把這個(gè)“佯謬”顛倒過(guò)來(lái)，將夜天空的黑暗作為論證宇宙必定誕生于有限時(shí)間以前的理由。 用“奧伯斯佯謬”作為這一難題的名稱(chēng)是宇宙學(xué)家赫爾曼·邦迪在1950年代推廣的，為的是紀(jì)念就此難題撰寫(xiě)過(guò)一篇?jiǎng)潟r(shí)代論文的19世紀(jì)德國(guó)天文學(xué)家海因里?！W伯斯。但是，正如這道難題并非真是佯謬，它也并非出自?shī)W伯斯。和馬赫原理一樣，對(duì)此問(wèn)題的討論可追溯到奧伯斯之前很久的年代。 這個(gè)難題可以十分簡(jiǎn)潔地加以陳述。它立足于三個(gè)假設(shè)：宇宙是無(wú)窮大的；它是永恒而且不變的；它充滿(mǎn)了和銀河系（或者與銀河系類(lèi)似的星系）中的恒星大致一樣的恒星（難題的現(xiàn)代版本則說(shuō)充滿(mǎn)了星系）。在這些假設(shè)下，當(dāng)我們眺望宇宙時(shí)，我們?cè)谌魏畏较蚨紤?yīng)該看得見(jiàn)恒星（星系）。每一根“視線”都將中止于一顆恒星的表面上；所以，為什么我們居然能看見(jiàn)恒星之間有黑暗的缺口呢?整個(gè)天空本應(yīng)該全是耀眼的光芒。 要懂得這個(gè)難題的含義，你可以設(shè)想身處無(wú)窮大的森林之中。森林中的樹(shù)木彼此相距稀疏或是緊密無(wú)關(guān)緊要；只要它真正無(wú)窮大，那么，不論你朝哪個(gè)方向的近旁樹(shù)干之間的缺口望出去，你都能夠看見(jiàn)更遠(yuǎn)處至少一棵樹(shù)的樹(shù)干。 這是難題的簡(jiǎn)單陳述，天文學(xué)家稱(chēng)它為“舉手之勞”的論證。但我們可以對(duì)此難題進(jìn)行嚴(yán)格的數(shù)學(xué)論證，從而使其含義更加明白。設(shè)想地球位于一個(gè)包含很多恒星（星系）的大球中心，大球周?chē)且粚颖”〉臍?，就像橘子的皮，殼層含有一定?shù)量的恒星（星系），顯然全部恒星（星系）到我們的距離相等。如果恒星（星系）的數(shù)量足夠多（只要宇宙無(wú)窮大，就不難做到這點(diǎn)），則可以粗略地認(rèn)為單顆恒星（星系）給地球夜天空貢獻(xiàn)的平均亮度相等。但恒星（星系）的視亮度與它到我們的距離的平方成反比，所以，整個(gè)恒星（星系）殼層提供的亮度等于殼層中的恒星（星系）數(shù)目乘以平均亮度，再除以殼層距離的平方。 如果個(gè)別恒星（星系）全都有著大致相同的絕對(duì)星等，因而它們?cè)竭h(yuǎn)則看起來(lái)越暗的話，那么你可能猜想，這樣一個(gè)點(diǎn)綴著恒星（星系）的殼層如果半徑更大，將看起來(lái)越暗。然而，較大的殼層卻含有較多的恒星（星系）。事實(shí)上，如果恒星（星系）在整個(gè)宇宙中均勻分布，包含在每個(gè)殼層中的恒星（星系）數(shù)目將正比于殼層和我們之間距離的平方，因?yàn)榍虻谋砻娣e正比于半徑的平方。這正好抵消了殼層中個(gè)別恒星（星系）視亮度的減弱。因此，每個(gè)球殼給夜天空貢獻(xiàn)的亮度相等。 嚴(yán)格的計(jì)算確實(shí)比舉手之勞的論據(jù)更有說(shuō)服力。既然殼層的數(shù)目可以無(wú)窮多，而每個(gè)殼層貢獻(xiàn)等量的光，天空就應(yīng)該無(wú)窮明亮。對(duì)此，最好的反駁理由也許是近鄰恒星遮擋了較遠(yuǎn)恒星的一部分光——但仍然可以預(yù)期天空應(yīng)該到處如太陽(yáng)這類(lèi)恒星的表面一樣亮。難題已不僅僅是夜天空何以黑暗，而在于為什么它即使白天也如此黑暗。 你對(duì)這一切覺(jué)得難以理解的程度取決于你對(duì)三條基本假設(shè)的贊成程度。這三條假設(shè)告訴我們的，雖然是關(guān)于宇宙的結(jié)構(gòu)，但更多的是有關(guān)我們不太久遠(yuǎn)的祖先們的文化修養(yǎng)。那是英國(guó)人托馬斯·蒂杰斯在1576年寫(xiě)下來(lái)的。蒂杰斯拋棄了托勒密認(rèn)為恒星附著在一個(gè)圍繞地球的水晶球上的概念，想像地將恒星散布到無(wú)邊無(wú)界的太空之中。蒂杰斯把無(wú)窮的概念引入現(xiàn)代宇宙圖像（雖然古代的德謨克利特已經(jīng)想到了無(wú)窮空間的可能性），他也意識(shí)到應(yīng)該解釋無(wú)窮宇宙中為什么夜天空竟然是黑暗的。他認(rèn)為天空之黑暗不過(guò)是因?yàn)檩^遠(yuǎn)的恒星太黯淡而無(wú)法看見(jiàn)——這一見(jiàn)解在16世紀(jì)可以接受，但一旦詳細(xì)計(jì)算出球形殼層的光如何累加起來(lái)，它就站不住腳了（精密的計(jì)算要用到艾薩克·牛頓的微積分，而牛頓1642年才出生）。 1610年，約翰尼斯·開(kāi)普勒探討過(guò)這個(gè)難題，他似乎最早領(lǐng)悟到（即使沒(méi)有微積分的幫助!）夜天空的黑暗直接和充滿(mǎn)明亮恒星的無(wú)窮宇宙概念相沖突。他把夜天空的黑暗看成不過(guò)是宇宙大小有限的證據(jù)——他說(shuō)，當(dāng)我們通過(guò)恒星之間的缺口眺望時(shí)，我們看到的是一堵圍繞著宇宙的黑暗的圍墻。在這幅圖像中，你不是站在無(wú)邊無(wú)際的森林之中，而是在一片小樹(shù)林里，當(dāng)你通過(guò)近旁樹(shù)干之間的空隙觀望時(shí)，你看到了樹(shù)林外面的世界。一個(gè)世紀(jì)以后，埃德蒙·哈雷也研究了這個(gè)難解之謎，但他又回到了較遠(yuǎn)恒星由于太暗而無(wú)法看見(jiàn)這一錯(cuò)誤見(jiàn)解。 最先把夜天空黑暗之謎陳述得與以上形式有點(diǎn)兒相似的人是18世紀(jì)的瑞士天文學(xué)家讓-菲利普·羅伊·德謝梭。他根據(jù)恒星的大小和它們之間的距離，經(jīng)過(guò)一步一步的仔細(xì)計(jì)算后得出，只要宇宙的直徑達(dá)到（用當(dāng)代話說(shuō)）1015光年（1千萬(wàn)億光年），我們朝任何方向眺望太空時(shí)都應(yīng)該看得見(jiàn)一顆恒星。與哈雷和蒂杰斯不同的是，德謝梭認(rèn)識(shí)到這一場(chǎng)合下的幾何關(guān)系保證了遙遠(yuǎn)恒星的黯淡正好被恒星數(shù)量的增加所抵消。但德謝梭對(duì)難題的“解釋”并不比哈雷和蒂杰斯的高明——他認(rèn)為虛無(wú)的空間真正吸收遙遠(yuǎn)恒星光的能量，從而使光在宇宙中傳播時(shí)變得越來(lái)越黯淡。 再往后就是奧伯斯出場(chǎng)了，他討論這個(gè)問(wèn)題是在19世紀(jì)，他得出相似的結(jié)論，認(rèn)為遙遠(yuǎn)恒星的光被恒星之間的稀薄物質(zhì)云所吸收。他未能懂得的是，這將提高物質(zhì)云的熱度，直到它發(fā)射的能量和它接收的能量相等為止——實(shí)際上，直到它和恒星本身一樣明亮為止。所以——難題的解答究竟在哪里? 顯然，三條基本假設(shè)中至少有一條是錯(cuò)誤的。我們?nèi)匀徊荒芸隙ㄓ钪媸欠袷菬o(wú)窮大；宇宙大概真像我們看到的那樣充滿(mǎn)了星系；但我們確實(shí)知道它并非永恒而且不變。我們所知的宇宙起源于大約150億年前的一次大爆炸，它是不斷變化的，因?yàn)闀r(shí)空的膨脹帶領(lǐng)著星系彼此分開(kāi)越來(lái)越遠(yuǎn)。天空之所以不發(fā)射耀眼光芒的部分解釋就是宇宙隨著時(shí)間的流逝而膨脹、而演化。遙遠(yuǎn)星系的光因此而產(chǎn)生紅移，而紅移確實(shí)能稍稍減弱旅途中的光，這在表觀上類(lèi)似于德謝梭提出的星光減弱。 哎呀，如果宇宙無(wú)限年老，并且一直在膨脹，新創(chuàng)造的星系又補(bǔ)充到老星系分開(kāi)后留下的空隙中去（穩(wěn)恒態(tài)假說(shuō)就是這樣要求的），那么單是用紅移將不能解脫奧伯斯佯謬對(duì)我們的困擾。我們通過(guò)恒星和星系間的空隙究竟看到了（用射電“眼睛”）什么呢?我們?cè)谀抢餀z測(cè)到的是宇宙背景輻射的輕微噓噓聲，也就是溫度為2.7K的“光”。那是起源于宇宙年齡約300 000歲、充滿(mǎn)了和今天太陽(yáng)表面一樣熱的輻射的時(shí)候，而今天已高度紅移了的電磁輻射。如果宇宙自那時(shí)以來(lái)未曾膨脹過(guò)，那么整個(gè)空間將仍然和當(dāng)時(shí)一樣熱，并且和恒星表面一樣明亮——因此，和宇宙膨脹相聯(lián)系的紅移是夜天空黑暗的原因之一，不過(guò)奧伯斯和他的前輩們絲毫不知存在過(guò)大爆炸火球。 但是，星光何以還未能讓宇宙充滿(mǎn)能量（原始的奧伯斯佯謬）的原因不過(guò)是它還沒(méi)有足夠的時(shí)間做到這一點(diǎn)。比方說(shuō)，50 000光年以外的星系發(fā)出的光需要50 000年才能到達(dá)我們這里，而在一個(gè)年齡150億歲的宇宙中，我們只能“看見(jiàn)”最遠(yuǎn)到150億光年的星系（即使它們?cè)谟钪嬲Q生后立刻形成）。就算宇宙無(wú)窮大，更遠(yuǎn)星系的光也來(lái)不及抵達(dá)我們。粗略地說(shuō)，德謝梭的計(jì)算表明，宇宙直徑至少要有10^15光年同時(shí)年齡至少要有10^15歲，才能使每一根視線中止在一顆恒星上（如果考慮到恒星在星系中聚集成團(tuán)，上述數(shù)字更大）。這個(gè)年齡大約是大爆炸以來(lái)經(jīng)歷過(guò)的時(shí)間的10萬(wàn)倍。如果宇宙誕生于離我們現(xiàn)在足夠近的過(guò)去某個(gè)確定時(shí)刻，那就不會(huì)有夜天空黑暗之謎。 令人不解的是，牛頓和他的同時(shí)代人為什么沒(méi)有想到“佯謬”的上述解答呢?光的有限速率已在1676年經(jīng)戴恩·奧利·羅默測(cè)定，牛頓對(duì)此一清二楚，他在1704年出版的《光學(xué)》一書(shū)中還提到過(guò)。當(dāng)哈雷1721年向皇家學(xué)會(huì)宣讀兩篇有關(guān)夜天空黑暗之謎的文章時(shí)，牛頓是學(xué)會(huì)會(huì)長(zhǎng)。然而不論是他或是其他人都未曾指出，只要假設(shè)恒星是不久之前才存在，難題就能得到解決。這一疏忽格外難以理解，因?yàn)楫?dāng)時(shí)的教會(huì)教導(dǎo)說(shuō)，宇宙創(chuàng)始于公元前4004年。牛頓時(shí)代的每一位天文學(xué)家應(yīng)該能夠立刻算出，任何距離超過(guò)（1721+4004）光年的恒星發(fā)出的光還沒(méi)有來(lái)得及抵達(dá)地球——而一個(gè)半徑小于6 000光年的球形空間是太小了（如德謝梭的計(jì)算所表明的），它包含的恒星不足以使夜天空明亮。牛頓、哈雷和他們的同時(shí)代人沒(méi)有指出這一點(diǎn)，也許正好說(shuō)明他們對(duì)教會(huì)所講的宇宙創(chuàng)始年代是多么的不信任。 通過(guò)空間上的廣延和時(shí)間上的回顧，我們看到的是存在于恒星誕生以前的黑暗。那么，誰(shuí)是最先認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)的最偉大的天文學(xué)家呢?不是別人，而是詩(shī)人和小說(shuō)家埃德加·艾倫·坡（Edgar Allan Poe，1809-49）。坡以其短篇小說(shuō)最為著名，也是熱心的業(yè)余科學(xué)家，1848年2月，就在他40歲去世的前一年，他在一篇演講中陳述了奧伯斯佯謬的解答。這篇演講在1848年末以短論形式發(fā)表，題目是《我知道了》。在這篇短論中，關(guān)于恒星之間的黑暗缺口（他稱(chēng)之為空穴）問(wèn)題，坡寫(xiě)道：“因此，要理解我們的望遠(yuǎn)鏡在無(wú)數(shù)方向找到的空穴，惟一的辦法是設(shè)想尚未看見(jiàn)的背景的距離是如此遙遠(yuǎn)，致使它發(fā)出的光根本來(lái)不及到達(dá)我們這里?！?沒(méi)有人注意到一位詩(shī)人的這些業(yè)余推測(cè)，更何況這位詩(shī)人還沒(méi)有來(lái)得及推廣他的見(jiàn)解就英年早逝。也沒(méi)有人注意到1907年愛(ài)爾蘭科學(xué)家富尼埃·達(dá)爾比（Fournier d'Albe）著文討論黑暗夜天空問(wèn)題。達(dá)爾比曾明確指出，“如果宇宙是在10萬(wàn)年前誕生，那么離我們10萬(wàn)光年以上的天體的光現(xiàn)在根本不可能抵達(dá)我們這里”。達(dá)爾比這一思想的來(lái)源不是坡，而是開(kāi)爾文男爵，后者把他對(duì)黑暗夜天空問(wèn)題的見(jiàn)解于1904年發(fā)表在一卷演講集中，可惜它們長(zhǎng)期塵封，直到1980年代才被馬薩諸塞大學(xué)的愛(ài)德華·哈里森（Edward Harrison）發(fā)掘出來(lái)。 甚至在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了宇宙正在膨脹，認(rèn)識(shí)到宇宙必定起源于過(guò)去某個(gè)確定時(shí)刻的情況下，仍然無(wú)人充分估量到奧伯斯佯謬所提供的洞察力的重要性，直到哈里森對(duì)它的發(fā)展史產(chǎn)生了興趣，花費(fèi)數(shù)年工夫才揭示出全部故事。它顯然不僅僅具有歷史上的意義。從牛頓到埃德溫·哈勃，人人都有可能用他們親眼所見(jiàn)的證據(jù)，領(lǐng)悟到宇宙誕生在有限時(shí)間以前。真的，用你自己的眼睛仰望黑暗的夜天空，你就能看到確實(shí)發(fā)生過(guò)大爆炸的最清楚不過(guò)的證據(jù)。
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