关于宇宙中恒星的两个问题
[size=4]在奥伯斯佯谬的推导过程中,涉及两个参数:[/size][size=4]1.宇宙中恒星的平均光度[color=#000000][font=Times New Roman]L0[/font][/color][/size]
[font=宋体][size=4][color=#000000]2.宇宙中单位体积内的平均恒星数目N[/color][/size][/font]
[font=宋体][size=4][color=#000000]根据现在的宇宙观测数据,是否能知道这两个数据.[/color][/size][/font]
[font=宋体][size=4][color=#000000]烦请高手指教.[/color][/size][/font] 这两个数据任意假定，并不影响结论呀
奥伯斯佯谬讨论
是这样的。只要宇宙中恒星的平均光度L0不是无限小，那么开放的宇宙必然是无限亮的。
不过我曾经说过，在无限的宇宙时间中，L0必然无限趋近于0.
天为何是黑的？或者说天为何只有有限的光度？
在我看来，提出这个问题的人不合格。答案非常简单。当然也许我的解答不合格。
因为我认为，人眼或者仪器，其进入的光子数目是有限的，当然天只有有限的光度。不言自明。
人眼或者仪器，进入的光子数目有限，是因为其（人眼或仪器）只占有有限的体积，只要宇宙平均的光子密度或者说再扩大一下----能量密度是有限的，那么两者相乘的结果也是有限的。
也就是说，与宇宙是否无限无关，只要宇宙的能量密度是有限的。根据质能方程，只要宇宙的质量密度是有限的，当然能量密度就是有限的，于是光度也是有限的，与宇宙的有限无限无关，只和密度有关。
所以，不知道系统思维是不行的。
假定要考察微观机制，那么没有那个恒星在时间上是无限发光的，这会导致能量无穷大（但当时提出这个问题的人不知道恒星不可能无限发光，因此不怪罪他，但是现在的人如果还这么想，就愚蠢了）。传统的假定不合道理。在大概率上恒星的发光是此起彼伏的，最终导致有限的光度，在任何时候，他不可能超越宇宙的能量密度，但也不会凭空消失。但我不愿意做这种微观考察，因为这种思维方式不好，缺乏总体观念。
请大家讨论。 很有启发，思考这些问题非常有意思
回复 #3 hjfgcx 的帖子
你的意思是，即使宇宙是无限的，如果能量密度是有限的话，人的眼睛也不能看到无限亮的东西？这样当然没有问题，但是这并不能说明为什么夜晚是黑的，因为即使真的能量密度有一个临界值，那这个
临界值也应该比“黑夜”要大，不然就没有白天了。 [quote]引用: [i]kxjh[/i] 在文中说道:
这两个数据任意假定，并不影响结论呀
[/quote]
我想对天为什么是黑的这个问题作出一个定量的证明,故所述两值显得很重要. 我的感觉是，楼主想通过这个问题来证明他的阻力红移模型。
如果，宇宙是无限稳恒的，用阻力红移也可以解释奥伯斯佯谬和微波背景。
楼主是不是这个意思？
回复 #7 愚石 的帖子
是你说的意思，我也是和llgzcts 前辈搞一个方向的阿！我没有定量算过，可是考虑过，这是不是难题，哈哈，的确需要很多详细的参数，如果llgzcts 前辈能够核算个大概，那么之后 大家的讨论更有促进意义 ！
同时，我也对#3 表示赞同！
是从整个系统能量密度方面来考察的，应该没有问题的，只是证明的方法是间接的，哈哈::42::
抛砖引玉阿！抛砖引玉阿！抛砖引玉阿！抛砖引玉阿！
想不到还有3#的强人阿！ [quote]引用: [i]愚石[/i] 在文中说道:
我的感觉是，楼主想通过这个问题来证明他的阻力红移模型。
如果，宇宙是无限稳恒的，用阻力红移也可以解释奥伯斯佯谬和微波背景。
楼主是不是这个意思？
[/quote]
你真利害,基本上是这样.另外还得考虑星际物质的吸收和散射. [quote]引用: [i]willcao[/i] 在文中说道:
你说的意思，我也是和llgzcts 前辈搞一个方向的阿！
我没有定量算过，可是考虑过，这是不是难题，哈哈，的确需要很多详细的参数，如果llgzcts 前辈能够核算个大概，那么之后 大家的讨论更有促...
[/quote]
不能算是前辈,只是年长了一点(1954年生人),连英文也不识.
在下面这个贴子里,worren贴出了两篇英文资料,你能否给说个在意.主要是看其如何解释这个实验的. [quote]原帖由 [i]llgzcts[/i] 于 2007-11-14 19:47 发表 [url=http://www.astronomy.com.cn/bbs/redirect.php?goto=findpost&pid=837696&ptid=82460][img]http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif[/img][/url]
连英文也不识.
[/quote]
这是我们那代大学生共同的弱项。文革使得我们在进入大学之前，一个英文单词也不认识，就认识26个字母。大学里学四年英语也只是个皮毛，后来不用的话，就全部还给老师了。
真得羡慕现在的大学生，英语比我们强多了。 记得大学毕业时,英文还能达到相当于小学二年级的中文水平,现在则只认识个"the". 我是现在的大学生，但是也是英语不好，所以有很多方面要额外的努力啊！::070821_05.jpg:: 现在我换个问法：
１．现在我们对宇宙的可视范围有多大？
２．在可视范围内大约总共有多少颗恒星？
３．太阳的光度是否可作为宇宙中恒星光度的平均值？
最好有据可查．
回复 #14 llgzcts 的帖子
1、光行距离137亿光年，物理距离约是它的3倍2、银河系约有`10^11`颗恒星，可见宇宙约有`10^9`个星系，共约有`10^20`量级的恒星
3、个人认为不行，太阳并不是一个很典型的恒星
回复 #5 voyagerbb 的帖子
因为即使真的能量密度有一个临界值，那这个临界值也应该比“黑夜”要大，不然就没有白天了。
》》》》》
不能叫做临界值，是叫做一个有限值，比如3或者5之类的。你上面的话当然有逻辑问题，请仔细推敲。所谓黑夜和白天，都是有限值。黑是有限度的黑，不是全黑，可以认为有一定的光度，白天无非是另一个有限度的光度而已。所以能量密度只要是有限值就行。宇宙中的物质密度平均是每立方米4个氢原子，你可以想像宇宙中的能量密度有多小了，你可以想像你的肉眼中能捕捉到多可怜的一点点光子了！非常少。至于说道白天，那是因为我们靠近太阳，这完全是一种运气，宇宙中天体的距离动辄以光年计，我们离太阳不过是8光分而已！
能量密度是有限的。
但白天也是“黑”的，在某些对光不敏感的动物眼里。在某些动物眼里如猫头鹰，黑夜也是“白”的，关键在于是有限值。奥伯斯佯谬指出，宇宙是无限的就会导致无限的光度，因此按他的观点，现实中即使是白天，也不是无限的，不过是另外一种黑，说明宇宙是有限的。但他没有想到，恒星不会永远发光（否则恒星能量无限），恒星有限的发光期相对于无限的历史长河，等于近乎无限少（趋近于0），也就是说只有无限少的恒星在发光（趋近于0），宇宙的能量密度是有限的。 [quote]原帖由 [i]hjfgcx[/i] 于 2007-11-16 10:11 发表 [url=http://www.astronomy.com.cn/bbs/redirect.php?goto=findpost&pid=839207&ptid=82460][img]http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif[/img][/url]
但白天也是“黑”的，在某些对光不敏感的动物眼里。在某些动物眼里如猫头鹰，黑夜也是“白”的，关键在于是有限值。
奥伯斯佯谬指出，宇宙是无限的就会导致无限的光度，因此按他的观点，现实中即使是白天，也不是无限的，不过是另外 ... [/quote]
很有道理。::42:: ::42:: ::42::
恒星的寿命确实是一个不能忽略的变量。可是我以前就没有想过这个变量。
另外，我感到，你的思考问题的思路也很好。刚进来，就让人眼前一亮。
[[i] 本帖最后由 愚石 于 2007-11-16 10:58 编辑 [/i]] [quote]引用: [i]kxjh[/i] 在文中说道:
3、个人认为不行，太阳并不是一个很典型的恒星
[/quote]
是偏高还是偏低,能给出个估计值么? 第一次听说。头还是晕晕的。。见笑了。
实验
对于上面的言论有没有可靠的实验验证...对了有人提出假设恒星的“呼吸”周期与光度有关系，即周光周期。最近又有人提出，恒星的“呼吸”归根结底是因为引力势能与内能的相互交换引起的。。。可是里面貌似有很多漏洞。。。大家可以看一篇刊登在《北京大学学报》上的名为《球对称恒星的引力平衡与平衡态附近的振荡》。。。 在可观测到的宇宙范围内,恒星的平均光度比太阳大还是小,大概是多少?在这里请高手了! 恒星平均光度没有人知道，因为不好定义恒星……黑矮星或褐矮星可能有很多，不知道你是否要计算进来。
观测到的恒星显然都是比较亮的，其他的需要用引力来猜。
而且越亮的恒星质量越大，寿命越短，所以不知道你是否要对时间加权平均。
之前估算恒星个数的结论可能是用典型星系的总质量来估算的，那么不知道是否扣除了暗物质。当然，到现在为止暗物质和新引力到底谁能笑到最后也不可妄言。
总之用这么朴实的“平均”观点来计算可信度并不是很大。
另外，楼主如果希望用这个来作为支持你的理论的论据，那么我只能事先提醒你：你能够通过很多种途径解释奥伯斯佯谬，但很难解释背景辐射。因为背景辐射有非常精确的黑体谱，所以它的来源一定不是恒星。
回复 23# 的帖子
//另外，楼主如果希望用这个来作为支持你的理论的论据，那么我只能事先提醒你：你能够通过很多种途径解释奥伯斯佯谬，但很难解释背景辐射。因为背景辐射有非常精确的黑体谱，所以它的来源一定不是恒星。//agree 关于恒星平均光度这个问题，的确是没有什么十分可信的解答，不过总体来说，太阳光度是很适中的吧。我不知道是否和星系一样，可以用光度函数这个概念来分析恒星的光度分布，当然实际观测起来困难是很多的 [quote]原帖由 [i]willcao[/i] 于 2007-12-4 21:13 发表 [url=http://www.astronomy.com.cn/bbs/redirect.php?goto=findpost&pid=852327&ptid=82460][img]http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif[/img][/url]
//另外，楼主如果希望用这个来作为支持你的理论的论据，那么我只能事先提醒你：你能够通过很多种途径解释奥伯斯佯谬，但很难解释背景辐射。因为背景辐射有非常精确的黑体谱，所以它的来源一定不是恒星。//
agree ... [/quote]
我的看法与23#与24#二位正好相反，我认为背景辐射正是恒星的光线经红移和星际消光后的残余。我现在急需主题中的有关大致数据。
[[i] 本帖最后由 llgzcts 于 2007-12-4 21:40 编辑 [/i]] 先说好，本人菜鸟一个。
我认为如果只在单个星系中把恒星做平均分布，可能晚上会更明亮些，因为星系中央的横行特别密集。但如果把整个宇宙的恒星做平均分布，那晚上可能会更加暗淡，因为星系和星系之间还有很大的空间区域需要弥补。 26楼的想法过于简单了，不过背景辐射我的确也懂得不多，等我想想发表一下我的看法 [quote]原帖由 [i]llgzcts[/i] 于 2007-12-4 21:38 发表 [url=http://www.astronomy.com.cn/bbs/redirect.php?goto=findpost&pid=852353&ptid=82460][img]http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif[/img][/url]
我认为背景辐射正是恒星的光线经红移和星际消光后的残余。 [/quote]
背景辐射是几乎严格的约3K的黑体辐射！视界内的恒星的光线无论怎么红移和消光，也不可能出来这种结果。
[[i] 本帖最后由 kxjh 于 2007-12-6 15:14 编辑 [/i]] 首先建议楼主在研究这个问题之前理解清楚“黑体辐射”、“光谱”等重要概念，然后继续往下看：
微波背景辐射的特点并非仅仅是各向同性和较低的能量，它的最可怕的性质是：它的光谱完全符合2.73K的黑体辐射谱！
我很少用感叹号，我的感叹号仅仅出现在能把人的下巴震撼下来的地方。
也许你不理解它的光谱有多符合，你可以google到几十年前或十几年前测出的数据，简直是完美。
人类从来没有见过那么完美的黑体辐射谱，更从来没有制造出来过那么精确的辐射。
在物理上，它意味着绝对完美的热平衡，严格相等的温度。
我们看恒星的光谱，它一般接近于一个黑体辐射，不过由于它内部各个位置的温度不尽相同（其实差的很远，太阳的黑子就比旁边的温度低一千多度，更别提光球层中不同深度的温度差了），所以这个黑体辐射一点都不标准。
而且更重要的是，星际物质（或其他任何比恒星发光部分冷的物质，包括恒星本身）的吸收频率与这个物质的微观量子性质有关，也就是说，它只吸收一些特定波长或特定频段的光，造成光谱中的吸收暗线。把原本就不精确的黑体辐射搞的更加难以入目。
如果说，背景辐射的光谱是个光滑的镜面的话，那么恒星的光谱就是一块破旧腐烂的木板（原来的非标准黑体辐射），上面用钉子半随机的凿了好些大大小小的窟窿（吸收暗线）。
你能指望这样的木板能够通过凿窟窿的办法奇迹般的变成镜面一般的光滑吗？
ps：由于wmap卫星和最近的plank卫星的观测，目前我们已经可以测量微波背景辐射的光谱与理论黑体谱的细微差别了，这些差别反应了宇宙早期的高温热平衡中的原初扰动，是之后星系等结构形成的种子。这些观测和大爆炸宇宙理论符合的非常好，这个标准模型“几乎”不可推翻了。 "这些观测和大爆炸宇宙理论符合的非常好，这个标准模型“几乎”不可推翻了。"
大爆炸宇宙理论对背景辐射的解释确实很好,但奇点问题;暗能量问题及时空问题实在使人难以接受.于是对其它宇宙模型的考虑也在情理之中.试试看吧!
我这个感叹号可没有什么力度.
不说了,下巴要往下掉了. 暗能量.....我们离能研究暗能量还差很远
所谓理论，所谓模型，就是指能对现有观测现象的解释最好的 [quote]原帖由 [i]clearskies[/i] 于 2007-12-6 23:37 发表 [url=http://www.astronomy.com.cn/bbs/redirect.php?goto=findpost&pid=853825&ptid=82460][img]http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif[/img][/url]
暗能量.....我们离能研究暗能量还差很远
所谓理论，所谓模型，就是指能对现有观测现象的解释最好的 [/quote]
以我之见，暗能量是不存在的。
[url=http://www.astronomy.com.cn/bbs/thread-78864-1-2.html]http://www.astronomy.com.cn/bbs/thread-78864-1-2.html[/url]
回复 31# 的帖子
你说的那几个问题都不是问题，或者说都是哲学问题。一个理论的问题只会出现在它与事实不符的地方，然后一棒子被打死。
如果仅仅在哲学上有问题，而在观测和实验事实上没有发现问题，那么需要改变的是哲学。
所以，努力去相信奇点、暗能量吧，或者干脆别管它们，假设它们都仅仅是数学参数而已。
除非你能提出一个理论，能够解释所有观测到的现象，注意，是所有。
所以，你说的解释微波背景辐射的方案被这个问题一棒子打死了，只能重新考虑了。
顺便说一句：
关于奇点的理解：只有本性奇点才是不好理解的，而这个在我们的标准模型中没有。另外，在时间开始的时候似乎有个奇点似的，其实我们完全不知道有没有，那早就不是我们目前的高能理论能够接触到的范围了。我们已经把我们的理论推广的太远了。所以，初始`10^(-43)`秒之前的事情，就算了吧，那里没有奇点，但是有什么我们不知道。我们显然不可能用五千年的进化就理解了几百亿年的宇宙啊，就给上帝（以及后人）一点发挥的空间吧。
关于暗能量的理解：广义相对论最让我痴迷的一点就是它把时空变成了动力学对象，而不是一个简单标架。所以，时空具有一定能量没有什么了不起的，非得假设一个实物化的以太来承载这个能量吗？时空自己就可以，这非常优美，如果不是这样反而不好理解时空的本质了。这个是宇宙学常数的暗能量，还有一种暗能量我觉得更好理解，那就是量子真空。量子真空显然具有一定的非零能量，这个是必然的（随便找本量子力学看看，连简谐振子的基态都是有最小能量的）。所以需要理解的问题不在于真空是否有能量，而是为什么这个能量刚好是观测到的这个临界值！（关于这个叹号也是很有意思的哦～）
回复 33# 的帖子
暗能量存不存在，不是光构造理论猜出来的，而是靠大量的观测拟合，估计出来的现在的宇宙模型建立在WMAP对CMB的精确观测以及2dF和SDSS这样的红移巡天的基础上的，我猜您没有自己的观测数据，也没有分析过上面说的这些的观测数据吧。 [quote]原帖由 [i]clearskies[/i] 于 2007-12-7 03:59 发表 [url=http://www.astronomy.com.cn/bbs/redirect.php?goto=findpost&pid=853861&ptid=82460][img]http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif[/img][/url]
暗能量存不存在，不是光构造理论猜出来的，而是靠大量的观测拟合，估计出来的
现在的宇宙模型建立在WMAP对CMB的精确观测以及2dF和SDSS这样的红移巡天的基础上的，我猜您没有自己的观测数据，也没有分析过上面说的这些的观测数 ... [/quote]
个人认为:暗能量是大爆炸理论的一块补丁。如果没有这块补丁不是更好吗？
我现在正需要大量的恒星观测数据以进一步验证《红移》一文中的红移－距离关系和星等－红移关系。各位若有，烦请提供。
回复 36# 的帖子
拜托你仔细看看我的回帖好不好？我说的两种暗能量的来源，一个是广义相对论，一个是量子场论。
除非这两个一起都错了，否则没有理由不相信暗能量。
至于宇宙学，无论是大爆炸标准模型还是别的任何模型，暗能量在其中的作用仅仅是根据模型测量存在的量有多少而已，根本不存在什么补丁的问题。
换句话说，从理论上（而不是历史上），先有两种暗能量的定义，后有任何宇宙模型。不同的宇宙模型影响的只是暗能量、暗物质、重子物质所占的比重而已，与暗物质是否存在没有任何关系。
如果你非要否定暗能量，我告诉你唯一的途径：先证明广义相对论里的爱因斯坦场方程为什么不能含有正比于度规的项，然后证明高能标准模型（基础是量子规范场论）中的真空态为什么是哈密顿算符的本征值正好为零的本征态。这样（而且想要达到目的必须这样做），宇宙学自然就不会包含暗能量了。
上面说的这个途径中的任何环节都与具体的宇宙学没有任何关系。任何宇宙学模型只是广义相对论的一个特解而已，它不能事先指定是否包含暗能量，这个（暗能量的多少甚至是否为零）需要用实验来确定。 回复熊猫
我的知识面比较窄。我只知量子力学认为真空不空，有能量存在。但和现在所说的暗能量是有区别的，没有听说过有斥力一说。
爱因斯坦的广义相对论方程中原来有一个宇宙项（起斥力作用），但他后来说加上这个宇宙项是他一生中的最大错误。近年来，由于天文观测数据与大爆炸理论明显不符，于是人们又将被爱因斯坦丢弃的宇宙项捡了回来，并称宇宙中存在暗能量。所以我说它是块补丁也不为过。
爱因斯坦有宇宙项的方程原本是用来描述静态宇宙的。可见推翻大爆炸理论并不需要推翻相对论。
部分内容违反版规，编辑了一下，请见谅
[[i] 本帖最后由 clearskies 于 2007-12-8 14:30 编辑 [/i]] LS，请注意，如上楼的回复违反了版规，请勿再出现，多谢了
另外，多说几句，我自己既没学过相对论也不精通量子力学，但我知道，现有的对红移的宇宙学解释在星系天文领域应用的很广泛，而且应用的很好
很早以前提出非宇宙学红移，其中有一条是解释不了类星体的能量，如果红移非宇宙学起源，即类星体实际距离较近的话就好解释多了，但是随着高红移处类星体研究的不断深入，以及AGN能源机制解释的进步，这种想法早就不需要考虑了
至于以太，和量子力学真空不空没有任何联系，如果你说的以太是电动力学书里面描述的那种的话
[[i] 本帖最后由 clearskies 于 2007-12-8 14:29 编辑 [/i]] 违反版规，不好意思了，所谓违反版规，指的是在讨论中提出了自己没有证据的所谓理论，或者说非主流看法，这是明确的违反版规的，当然，这个帖子本身的问题，和一开始的讨论是有意义的。
[[i] 本帖最后由 clearskies 于 2007-12-8 14:29 编辑 [/i]]
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