奥伯斯佯谬和诺曼－西里格佯谬

康德－拉普拉斯星云假说其实只是解释了宇宙中局部范围内一个个小系统的起源和演化问题，并不涉及作为一个整体的宇宙本身。随着天文学观测的进步，无限的宇宙空间中充满着恒星这一图像基本建立了起来，并且认为在大尺度上恒星是均匀分布的。然而，这样一个无限宇宙与万有引力定律之间产生了矛盾。

万有引力定律表明所有物体都相互吸引，宇宙间恒星、星系之间的吸引力应该使得它们要互相靠拢，因而宇宙会变得不稳定。但在牛顿看来，天体运行的第一推动力和宇宙的稳定性问题都可以交给全能的上帝，宇宙就像一台精确运行的机械钟，如果偶尔出现偏差，上帝会出手加以校正。

但是假如不劳驾上帝，事情会如何呢？发现过两颗小行星的德国天文学家奥伯斯在1823年提出、1826年重新表述了这样一个想法：假如宇宙真的无限，并且包含无限多的、均匀分布在空间中的恒星的话，这些星光积累起来，会使得星空的每一个角落的亮度都应该跟太阳表面的亮度一样眩目。事实上，我们看到的并不是这样的，黑夜和白天还是很分明。这后来被称作奥伯斯佯谬，又叫光度佯谬。事实上瑞士天文学家德沙素（Jean－Philippe Loys de Chéseaux，1718－1751）在1744年提出过类似说法，但没有引起关注。

为了避免光度佯谬，奥伯斯曾经设想存在一种暗的星际介质，吸收来自遥远恒星的亮光。然而19世纪50年代热力学的进步将表明，在这样一个时空无限的宇宙中，星际介质的温度必然会一直上升到介质与星光处于热平衡，在这种情况下，它吸收多少能量就发射出多少能量，所以不能减少平均辐射能密度。

热力学是在牛顿主义范式下取得的辉煌成就之一。到19世纪中叶，分别由德国物理学家克劳修斯（Rudolph Clausius，1822－1888）和英国物理学家威廉·汤姆逊确立了热力学的第一定律和第二定律。1867年在法兰克福举行的第41届德国自然科学家和医生联合会议上，克劳修斯把整个宇宙看做一个孤立的绝热系统，然后把热力学第一定律和第二定律应用于整个宇宙，得出：①宇宙的总能量是一个常数；②宇宙的熵趋向某一个极大值。这就是后来引起很多争议的“宇宙热寂说”的正式提出，也是将物理定律运用于整个宇宙并对宇宙的末日做出猜测的第一次尝试。

再说无限宇宙造成的光度佯谬还没有解决，两位德国物理学家诺曼（Carl Neumann，1832－1925）和西利格在1894年又各自提出：假如宇宙无限大，物质均匀分布，密度处处不等于零的话，那么作用于每一个天体的万有引力将累积到无限大。显然这种现象也没有被观测到。这被称作诺曼－西里格佯谬，又叫引力佯谬。

1908年瑞典天文学家沙里尔（Carl Vilhelm Ludvig Charlier，1862－1934）提出了一个无限层次的宇宙模型，试图克服无限宇宙的佯谬。他认为，N1个恒星G0聚集成星系G1，N2个G1聚集成星系团G2，如此类推，天体的层次没有终结。他认为宇宙间的天体和天体系统都存在着这样的聚集成团的倾向，不仅在小尺度上这样，在大尺度上也这样。按照沙里尔的理论，当各个系统的参数之间存在一定的比例关系时，光度佯谬和引力佯谬就可以消除。但是，沙里尔的无限层次模型挑战了宇宙在大尺度上各向同性、处处均匀这一公认的“宇宙学原理”。同时该理论还要求系统的等级越高，物质的平均密度也越小，直至宇宙的平均密度趋近于零，而这一点也是让人难以接受的。

看来，在牛顿的无限宇宙框架里，光度佯谬和引力佯谬都难以彻底解决。另外，牛顿的经典力学实际上只解释了宇宙中万物的运行规律，并没有回答宇宙是如何来的，又要向何处去。要回答这些问题，还有待现代宇宙学说的提出。