【每當我們抬頭仰望星空時都會問為什麼星空的背景是漆黑一片的？】
想必有很多人都會問這個問題：“太空中那麼多恆星都在發光，為什麼太空還是黑的？”本文將為您作答。
首先我想說的是這是一個對於我們普通人看似簡單的問題，但是對於一些科學家來說是一個繞腦的問題，至少以前是這樣。
在宇宙為穩態且無窮大，恆星都均勻分佈其中的假設下，宇宙中有無窮多個發光星體，理論上足以將夜空照亮至比上圖亮上許多的程度。但事實上我們見到的夜空反而如下圖所示，除了較明亮的星體外近乎一片漆黑。圖1: Strut.boobook;圖2:WJ百科
問題的歷史
最早提出夜空為什麼總是黑暗的人可能要追溯到1576年，英國人托馬斯·迪格斯（Thomas Digges）在他父親所寫的一本書《Prognostication Euerlastinge》中提到了這個問題。真正提出並研究這一問題的是德國天文學家奧伯斯，他於1823年提出並撰寫了一篇宇宙學論文。這便是著名的奧伯斯佯謬（Olbers' Paradox），這一佯謬是指如果宇宙是穩恆態而且無限的平坦的，那麼許多的恆星應該分佈的很均勻，從而每一個恆星的光芒都能同時抵達地球，因此我們的夜空看起來應該是明亮的才對，但我們現在看到的夜空卻恰恰相反，這就形成了一種佯謬。
問題的答案
那個時候很多人對這個簡單的問題都沒有多少關注度，以至於都不知道這些科學家們在討論什麼，討論這個問題的意義何在。
直到20世紀50年代左右才有了完美的答案，在此之前，有很多解釋這一現象的答案，但都被一一否定。比如奧伯斯他本人解釋說，由於恆星發出的光被遠處的宇宙塵埃顆粒所遮擋或吸收掉，因此光線沒有抵達地球。但是他的解釋違背了熱力學第一定律，按照熱力學第一定律，能量必須要達到守恆狀態，所以傳遞給塵埃的光輻射、吸收後必定會向四面八方輻射光子，因此他的解釋無法成立。最早提出正確解釋的人是埃德加·愛倫·坡（Edgar Allan Poe），讓我們感到驚訝的是，他並不是所謂的天文學家級別，而是一位浪漫的美國詩人。他在1848年的散文詩《我發現了》（Eureka）中提出，我們看到的夜空背景之所以是黑暗的，最為主要的原因在於，因為一些看不見的恆星距離我們太過於遙遠，以至於恆星發出的光線無法抵達地球。
在20世紀我們終於知曉了一個比較完美的答案，那就是宇宙的年齡太過於年輕，整個宇宙不斷在膨脹。現在我們發現了“紅移”的現象，也就是幾乎所有很遠的物質都在遠離地球。所以我們需要知道的是，來自遙遠星體的光，其波長會被“拉”的很長，那麼對應的光的能量就變得很弱了，所以很多來自遙遠星體的光線抵達地球時已經非常微弱，我們幾乎不可以看見了。這裡最為重要的一點就是光的傳播速度是有限的，還有就是宇宙的恆星數量太少了，恆星光芒不足以照亮整個宇宙。
動畫圖片：奧伯斯佯謬指出，穩態宇宙下的夜空理應是一片光亮的。
1.WJ百科
2.天文學名詞
3.知乎
4.For a key extract from this paper, see Harrison (1987), pp. 227–28.
5.Wright, Edward L. (23 Oct 2006). "Eddington's Temperature of Space". Retrieved 10 July 2013.
6.Poe, Edgar Allan (1848). "Eureka: A Prose Poem". Archived from the original on 2008-04-26.
審核人員：北極光
最終審核：零度星系
編輯用時：2018年09月11日-2018年09月11日
審核用時：2個小時
最後更新：2018年12月18日星期二
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