为什么夜晚天空是黑的？一个看似简单无比的问题，你会怎么回答？
想必大多数人不假思索就会给出非常明显的答案：晚上的天空是黑的，不就是因为地球的自转，太阳下山了吗？！甚至感觉智商受到了侮辱，可能还会气得补一句：这也值得拿出来讨论？
那真的是这样吗？实际上天文学家并不会依据“经验”这么轻易下结论。
而夜晚天空为什么是黑的，在科学界甚至是一个没有确切答案的问题。从真正思考这个问题开始，费解和困惑至今都缠绕着一众宇宙学家和天文学家。
为什么会有此说法？
因为 天上的星星，也就是挂在夜空里那漫天的恒星！
粗略统计，我们的银河系包含有100亿颗到4000亿颗恒星，而人类可观测的宇宙（因为宇宙膨胀，宇宙一部分已不可观测）至少也包含100亿到2000亿个星系。
即使按最小的数量来做下乘法，那也是100亿乘以100亿！看清楚了哦，数量级都是亿。
结果可想而知，我们大多数人可能一时都找不到课本上教过的数量单位来描述这个总量。总而言之，这个数目是非常多、极多、甚至是超乎人脑能想象之多的恒星，而它们全都挂在我们的夜空！
现在，我们再增加一个天文学背景：我们的宇宙实际上可能是无限的。
因此，当你抬头望向天空的任何一小块区域，里面都应该包含无数的恒星，所以，符合“常识”的直观推论应该是：我们处于广袤的宇宙之中，宇宙中有无数像太阳一样的发光体，夜空理应极为耀眼和明亮，犹如手术室的环灯一样！
然而，你我都知道，现实并非如此。
这种夜空应亮不亮，理论和事实结果的巨大反差，在天文学界很早就有了一个称呼，被称为奥伯斯佯谬（Olbers paradox）。
什么是奥伯斯佯谬
奥伯斯佯谬又称夜黑佯谬或光度佯谬。由德国天文学家海因里希·奥尔伯斯于1823年提出，于1826年修订，核心观点是如果宇宙是稳恒态且无限的，则晚上天空应该是明亮而不是黑暗的。不过，奥尔伯斯并不是最早关注这个问题的人，在此之前，类似的想法已由物理学家开普勒在1610年，以及瑞士天文学家夏西亚科斯于十八世纪分别提出。甚至，连恐怖小说作家埃德加·爱伦·坡，也为这个问题做出了贡献。
下面是奥伯斯佯谬的内容：
如果宇宙是无限的，其中有无数颗恒星，那么整个天空应该被恒星完全地覆盖。而且在我们所看去的任何方向的夜空，都应该能看到星星，所以夜空必然是明亮的。
为了便于你更好地理解，请想象自己身处在一片茂密的森林中。此时，无论你往哪里看，你必然只会看到一层层“树墙”，只能看到一棵棵的树干连成了一片，没有任何空隙。也许只有身处稀稀拉拉的小树林的时候，才能透过空隙看到外面。而这只是一片森林而已，虽然很大，但还绝不是无限的。
现在试着把你的想象力扩展到一个充满无数恒星的无限宇宙！如此多的“星光”汇聚起来，足以让黑夜犹如白昼一般明亮，
可现实中天空却是黑的。问题此时变得复杂起来，历史上不停有人努力想找出原因。
奥伯斯佯谬的原因解释
几个世纪以来，人们多次尝试解释黑暗夜空这种令人费解的现象。以下就是一些常见解释，但都被排除了。
- 有人说，宇宙中的恒星可能是不均匀分布的。很有道理，但这个假设已被现代天文观测数据否认，宇宙是完全各向同性。
- 有人说，宇宙中的恒星数量是有限的。但依然站不住脚，因为 即使宇宙中的恒星数量有限，但这个数量仍然十分巨大，多到足以照亮整个夜空。
- 又有人说，我们看不到这些恒星，因为它们太远了，因此显得太暗了。可惜还是错的。为什么呢？假设让我们把无限的宇宙切分成均匀的球形层，以地球为中心，如果一层包含一定数量的恒星，那么由于宇宙的同质性，距离地球两倍远的层将包含四倍多的恒星。然而，根据平方反比定律，从地球上观察时，更远一层的恒星四倍暗的话，这意味着每一层的总亮度还是相同的。因此，无论距离多远，每一层恒星都会产生相同量的光。结果，天空还是会被均匀照亮。
- 还有人说，太空中充满了星际尘埃，它阻挡了遥远恒星的光芒。这个解释感觉非常对口，不过依然被科学家否了。 因为根据能量守恒定律，星光作为能量，如此多的能量会不可避免地加热宇宙尘埃。尘埃也会开始重新辐射吸收的光，并像星星一样闪耀。
这么多的理由都没法解释，导致很长一段时间这个问题成了一个不解的谜题，久久萦绕在科学家们的心头。
如果这些都不是原因，总该有些可信的理论来解释吧，那
奥伯斯佯谬的最可信答案是什么？
进入21世纪后，目前科学界主张的是用以下两个理论去解释夜黑佯谬。
1. 宇宙有年龄
目前人类通过天文数据计算显示，我们的宇宙大约有138亿年的历史。宇宙创世的大爆炸，大概发生在137亿年前。大爆炸后约四亿年，第一颗恒星才诞生，随后演化出星系和各种天体。
也就是说，此时宇宙才出现了第一束恒星的光，然后穿梭于宇宙之间。而光需要时间来传播，所以我们只能观察到距离我们138亿光年内的星体，超过这个距离的星体的光，我们无法看到。
由于宇宙的大小是无限的，所以许多恒星和星系对我们来说是不可见的，因为它们的光直到现在还没有到达我们地球。
2. 宇宙一直在快速膨胀
宇宙的膨胀是埃德温·哈勃在1929年持续观测宇宙发现的。他看到来自遥远恒星和星系的光，在光谱上被拉长了，因为这些星体正在快速远离我们。这种现象在天文学上被称为“红移”：当光的波长变长并向电磁光谱的红端移动时，就会发生这种现象。宇宙那些非常遥远的星体的光，因为宇宙自身膨胀，其波长被拉伸得如此之大，以至于它们变成了红外线。而人眼看不到红外光，因此我们晚上自然看不到非常遥远的恒星和星系。
由于红移现象的存在，早期的宇宙星光实际已经在向着比红外线波长还长、能量更低的微波转变，这更非人眼所能感知。而大爆炸本身的巨量辐射，早就已经红移到了微波的波长，也就是天文学家常说的宇宙微波背景辐射。这种微波实际上布满了我们整个宇宙和天空，收音机里去不掉的沙沙声还有电视上的雪花点，就是这些微波干扰产生的。
换句话说，我们的夜空和宇宙并“不暗”，本身是明亮的，只是充满的是人眼无法看到的微波这种光。
表现宇宙微波背景辐射的就是下面这张图，你能明显看到微波这种光均匀分布在整个宇宙。这证实了奥伯斯的推测，只是他在那个时代不会想到宇宙有年龄、宇宙在膨胀、光会发生变化。
夜空是“黑暗的”这个不起眼的现象，实际上印证了宇宙是非稳恒态的，并成为大爆炸理论的证据之一。
同时，还预示了宇宙一个很不光明的未来，甚至我们不太喜欢的宇宙终极命运。
现在，根据最新的观测数据显示，宇宙膨胀的速度已超过每秒70万公里，这几乎是光速的2.3倍（很多人会说了，爱因斯坦相对论不是说物质无法超光速么？但科学家认为宇宙自身的膨胀并非是物质的运动，因此超光速是合理的）。虽然因此我们的可观测宇宙直径多达930亿光年，但是几乎所有遥远的星系都在超光速远离地球。这些遥远星系和恒星发出的光线，我们将永远无法看到。
那里的文明也永远无法看到或联系到我们，毕竟电磁波和光就是同一种东西。
我们会像宇宙其他文明一样，在遥远的未来，全都成为宇宙孤岛，在星球附近不多的几个星系里繁衍文明。
如果要假设最极端的情况，时间拉得极长，那肉眼可见的天空，将是彻底一片黑暗。如果那时还有生命存在，他甚至会认为宇宙一直是黑暗的。
而此时，也几乎要迎来宇宙的终极命运了：热寂（Heat death of the universe），宇宙的熵会达到最大值，宇宙中的有效能量将全部转化为热能，所有物质温度达到热平衡，这样的宇宙中再也没有任何可以维持运动或是生命的能量存在。
这样的宇宙命运难免让人绝望。
回到 夜空为什么是黑的 这个问题，你现在终于明白这个问题的不简单之处了吧。
总结： 无论你看向天空哪里，都至少有一颗星星或星系。你没有看到那么多，是因为它们的光尚未到达我们地球，或者已红移到可见光外。
这就是为什么“明亮的”夜空 在人眼看来是黑的 。
撰稿：宇宙的秘密