小时候抬头凝望夜空，总是被它一望无际的点点星光所吸引。后来明白了物理，但心中总是会有一个疑问：“为什么天空中恒星遍布，夜晚依然是那么黑？”
哈勃深空
“闪烁的星光，黑色的夜空”——这恐怕是人类最早对夜空的印象了。
大约从伽利略自制望远镜观察星空开始，人们便发现了另外一些事情：夜空中璀璨的群星原来并非渺小而不起眼的陪衬，那些遥远的恒星与太阳一样散发着炽烈的光和热，甚至比太阳还要巨大。而如果将眼界放得更宽广一些，这个拥有2500亿颗恒星的银河系也不算什么，宇宙中有大大小小数不清的星系，银河系也只是一颗尘埃。上世纪90年代，哈勃望远镜对大熊座的一小块天空连续拍摄了10天，由342张照片合成，最终得到一张著名的照片，称作“哈勃深空”——这块天空只有144弧秒，相当于从100米外看1个网球，但上面有3000多个物体，全是非常遥远的星系，每一个都含有几十亿乃至数千亿颗光芒四射的恒星。据此估算，整个天幕中将有1700多亿个星系，布满了整个夜空。
既然如此，只要时间足够，恒星发出的光最后总能抵达地球所在的位置，但夜空中有这么多恒星，照理应该亮如白昼，为什么夜晚仍然如此黑暗？早在17世纪，开普勒就动过这个念头，18世纪那个发现周期彗星的哈雷也思考过它，最终由19世纪初的德国天文学家海因里希·奥伯斯系统阐述了这个问题，所以“夜空为什么是黑色的？”也叫“奥伯斯佯谬”。对于这个问题，天文学家们设想过最直接的答案，就是宇宙并非无限大——至少没有无限颗恒星，开普勒就持有这种观点。但如果这是真的，宇宙就有了万有引力的中心，一切都将在加速度中坍缩在一起。或者，我们只能看到宇宙的一小部分，开普勒还曾提出过宇宙中有一堵黑暗的墙遮蔽了一切远方的星光——在现在看来，这当然太荒谬了。
马头星云就是暗星云
哈雷的看法就理性得多，他认为越遥远的恒星越暗弱，而且会被更近的恒星光芒所遮挡，所以不会给夜空贡献什么光亮——但这些看法完全建立在仍然不成熟的天文学上，是纯粹的错误。比哈雷年轻半个世纪的瑞士天文学家夏西亚科斯提出了一个更好的解释：挡住遥远恒星的东西不是一堵黑暗的墙，而是弥漫在宇宙中的气体和尘埃，或者用今天的词汇，“暗星云”——可惜这个解释仍然不能成立，根据热力学第一定律，那些尘埃和气体会被星光晒得越来越热，只要时间足够长，就会和那些恒星一样热，以至于自己发出光来——就像那些耀眼的“发射星云”。
所有的星空图片都经过合成
正确的答案是：宇宙既然不是有限大，那就只能是有限老，或者说，宇宙在时间上有开端；同时，遥远星光还因为物质遮挡之外的原因无法抵达地球，或者说，宇宙膨胀带来的红移。对于前者，宇宙在时间上的开端就是宇宙大爆炸——这可不是一个单纯的假说，哈勃定律、宇宙轻元素丰度、微波背景辐射，以及宇宙大尺度结构，都以最严谨的观测事实支持了这个结论：宇宙诞生于138亿年前的一次大爆炸。但这并不意味着我们只能观测138亿光年外的天体，因为大爆炸之后的宇宙处于不断的膨胀中。这产生了两种相反的效果：一方面，某些古老的天体已经飞到相当遥远的地方，超过了138亿光年；另一方面，天体彼此远去时发生了强烈的多普勒效应，遥远的星光变成了人眼不可见的红外光、微波、无线电，甚至永远不能抵达地球。——这最终形成了一个可观测宇宙的边界，直径大约910光年，但仅凭肉眼，我们通常最远只能看到仙女座星系，距离我们254万光年，也只是一个模糊的斑点而已。所以为什么夜晚是黑色的？答案是宇宙大爆炸和随后的持续膨胀带来了黑色的夜晚，而且……由于宇宙膨胀的速度大于光速，很遗憾，这种永恒的黑色将一直持续下去。
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