奧伯斯佯謬：為什麼夜空是黑的？
這個著名的佯謬是由1823年一位德國天文學家奧伯斯提出，不過。。。相信不少讀者朋友在看到這個問題後的第一反應就是：這個科學家吃錯藥了吧！夜空不是黑的還能是什麼？難道還應該同白天一般那麼明亮嗎？
奧伯斯
不要急，接下來讓我們來看看當時到底發生了什麼？
在那個年代，科學家們對於宇宙的研究，其理論基礎是基於牛頓爵爺的萬有引力理論，並且牛頓爵爺開創的經典力學體系一直是作為物理大廈的基礎。在此前提下，科學家們心目中的宇宙是一個靜態的、擁有無限時間和無限空間的集合體。
而這樣的宇宙同樣也遵循著宇宙學原理，即宇宙在空間大尺度上是均勻的、各向同性的。什麼意思呢？也就是說，你隨意跑到宇宙的任意一個位置上，之後隨便朝一個方向觀看，你會發現，看到的景象都是一樣的。這裡需要注意一點，景象一模一樣是指空間大尺度範圍，比如各星系之間，而不是侷限在太陽系內這麼一個小的範圍。
在以上前提下，這樣的宇宙理論被稱為“牛頓宇宙學”。而奧伯斯佯謬正是建立在這樣的基礎上。
這時候讓我們再回到開頭第二段的疑問：難道夜空還應該同白天那般明亮嗎？
我們知道，天空在白天之所以是明亮的，不僅僅是太陽光導致的，而中間最重要的就是大氣層，要知道如果沒有大氣，那麼從地面上觀察宇宙，看到的景象應該和宇航員在太空中看到的是一樣的，即太陽只是一個耀眼的光球，而四周都是較為黑暗的背景色。而由於存在大氣，陽光在大氣分子中散射開來，導致我們面向天空的任意一個方向都有光子進入我們的眼睛。
這時候問題就來了，既然太陽光照亮了地球，那麼其的恆星光也能到達地球，並且靜態無限的宇宙中存在著無數顆恆星，即便那些恆星距離地球非常遙遠，以至於單個恆星光照射到地球上的亮度很微弱，但每個恆星亮度相互疊加，那樣一來，地球的夜空應該擁有不低於白天的光亮呀？
奧伯斯佯謬的夜空
對於亮度疊加這一點，可以參考離我們250萬光年左右的仙女星系，它裡面的任意一顆恆星單獨拿出來，我們的肉眼都是看不見的，但是那麼多恆星構成的仙女星系卻能在夜空中肉眼可見。
但實際上咱們的夜空的的確確是黑暗的（是指整個宇宙背景），這與方才的理論相違背啊！於是就有人提出，之所以導致地球的夜空是黑暗的，那時因為在遙遠恆星的中間出現了遮擋物，那些低溫的星際物質把陽光都遮住了，所以不會出現亮如白晝的黑夜。
但這種解釋很快就被否定了，因為在無限時間上的宇宙，那些恆星發出的光將會加熱那些物質，而處於一定溫度的物質就可以發出可見光傳播到地球，因此地球的黑夜仍將是光亮的。
佯謬一直持續著，直到一位美國詩人愛倫.坡的出現（1840-1849）
愛倫.坡
這位著名的詩人在他離世的前一年，發表了一部名為《我發現了》的散文詩，詩中有一段這麼寫著：
仰望銀河，君可見背景片片無點狀？夜空暗黑，原因僅此一樁，光行萬里，發於恆星之初創，抵達地球未及時，只因路遙道太長。
這段散文詩很清晰的體現了一個觀點：遙遠恆星所發出的光還沒來得及抵達地球。這就很明顯的擺出了一個觀點，時間是有限的，宇宙的具有年齡，因為年齡的侷限，再加上光速並非無窮大，就導致了遙遠恆星發出的光可能還在來的路上。不得不說，這一點和大爆炸理論正好一致。
不過這樣的解釋並沒有被人們所重視，實際上奧伯斯佯謬在提出後，並沒有得到足夠的關注，以至於到了上世紀50年代物理學家霍伊爾提到了這個佯謬，並且用了一個新觀點去解釋，而這個觀點就是宇宙膨脹導致的紅移，那些遙遠光線在經歷了宇宙膨脹之後，全都進到了可見光以外的波段，所以人們就看不見了。
紅移
這個觀點聽上去似乎很合理，但要注意一點，這位物理學家是穩恆態宇宙的提出者。雖然宇宙膨脹在大爆炸宇宙學中也具有重要地位，但這並不是導致夜空黑暗的主要原因。
隨後物理學家愛德華·哈里森提出了新的觀點，在大爆炸模型中，我們的可觀測宇宙內所包含的恆星能量太少了，就如你想用一個普通的白熾燈去照亮一個足球場一樣，即便不考慮宇宙膨脹對光所產生的紅移，我們的夜空也仍將是黑暗的。
並且這位物理學家還計算了想要達到明亮夜空的要求，可觀測宇宙內恆星的光度要在現有的基礎上再提升數十萬億倍！
因此最後對於奧伯斯佯謬的解釋就歸結為以下幾點：
① 根據宇宙大爆炸理論，宇宙存在的時間不算久，遙遠的恆星光還在跑向地球的旅途上，算上宇宙膨脹速率，此刻140億光年外的光線已經永遠飛不到地球了，因為那裡的膨脹速率和光速相等
② 可觀測宇宙內的恆星總能量不達標，就如想用一個普通白熾燈去點亮整個足球場一樣不切實際
③ 宇宙膨脹導致光線紅移，部分光線人類已經無法識別
但如果不考慮可見光這個限制，假設人類可以看到所有波段，由於宇宙微波背景輻射的存在，咱們的夜空其實也不是黑的。不過如此一來，覺就難睡了！哈哈！
本篇文章的內容到此結束。
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