圈外扒姐

以上這段偏文學的話和下面即將要說的“為什麼沒了太陽天空就黑了？”有異曲同工之妙，我們的太陽就好比走夜路人手裡的手電筒，太陽下山就相當於手電筒沒有電，假如今晚沒有月亮那麼這時候露出的點點星光就是漆黑夜裡唯一的光源了，但這些星光不可能照亮這個世界，因為它們和萬家燈火一樣都太遠太暗了。

地球的夜晚之所以看上去是黑的是因為更遠的恆星發出的光太過於微弱或者乾脆還沒飛到地球，在天文望遠鏡眼中黑夜只是表象，在人類看來漆黑一片的天區一旦經過天文望遠鏡長時間曝光就會出現滿屏星海。

哈勃望遠鏡當年曾對一片還沒有滿月大的天區進行過長時間曝光，結果得到了數千億個星系組成的哈勃超深場，而我們如果沒有哈勃就永遠看不到它們。

距離我們最近的“手電筒”是4.22光年外的比鄰星，在8光分20光秒外的太陽下山之後，遙遠的比鄰星就出現了，不過只能通過望遠鏡才能發現它，畢竟它的光對於肉眼來說太過微弱根本感知不到。

宇宙探索未解之迷

奧伯斯佯謬

“宇宙中那麼多的恆星，為什麼沒了太陽照射天就黑了？”這個問題，其實在200多年前就有人這麼思考過了，這個人叫做奧伯斯。

他曾提出過一個理論，大意是，如果宇宙是無限大的，那意味著就有無限多的恆星，無限多的恆星意味著有無限多的光源，那就意味著有無限多的光照射到地球，那麼地球的天空就應該是一直都是亮。

可我們地球的天空明明不是這樣，非但不是一直亮著的，反倒是隻要太陽不照了，就會黑天。那究竟是咋回事呢？

其實要了解這個問題，我們要先補充背景。實際上，這個問題有個前提和牛頓有關。牛頓在300多年前提出了萬有引力定律，揭示了物質直接是有彼此吸引的作用，我們稱之為引力。

那這就引發了一個巨大的危機，如果物質之間是存在引力的，那麼宇宙中的物質就應該在引力的作用下相互吸引，因此最終的結果就是聚在一起，但我們平時觀測也沒有發現各個天體在靠近我們，這就和事實不符合。那難道是牛頓的理論出錯了？但是這個理論在解釋各種天體現象時又是無比精確，不太可能出錯。於是，在糾結之下，牛頓提出宇宙應該是無限大的，處處的引力都相等，於是，就不會出現上文出現的情況了。

而奧伯斯提出上述觀點實際上是用來反駁牛頓的觀點的，他認為宇宙是有限大的，而不是無限大的。那他們到底誰對誰錯呢？

宇宙並非永恆

關於這個問題，其實涉及到了一個觀念上的問題，那就是宇宙並不是永恆不變的。在上世紀30年代之前，大多數人都認為宇宙是永恆不變的，連愛因斯坦也不例外，更不要說牛頓和奧伯斯了。所以，奧伯斯的問題（我們暫且叫做奧伯斯佯謬）忽略了兩個關鍵因素，

• 宇宙在膨脹
• 光速相對於宇宙空間而言還是太小

首先，我們想說膨脹，這是哈勃在上世紀20年代觀測星系時發現的，他當時就發現星系出現了開普勒現象。

也就是光譜發生了紅移，如果翻譯直白一點，就是星系都在離我們遠去。

後來，進一步的研究發現，並不是星系自己在跑，而是宇宙的空間在膨脹，這種膨脹是等比例的，處處都在動，所以才會讓我們覺得，在大尺度上，所有的星系都在遠離我們。（大尺度指的是一光年）

所以，宇宙並不是永恆不變的，而是一直在變。那這種變化又和奧伯斯佯謬有什麼關係呢？

這時候，如果我們再帶入光速就會發現問題，實際上奧伯斯佯謬假設了所有的光都會到底地球，真的可以麼？並不可以！

而光速雖然相對於地球的尺度來說是巨大的一個數：3*10^8m/s，但對於宇宙而言，它又是極小的，當空間膨脹時，光也會受到影響，從宇宙中的一點到另外一點所需要的時間變長了。

我們現在知道宇宙的年齡是138億歲，我們能看到的範圍是138億光年半徑的世界，但實際上，由於空間膨脹，我們可以看到的是465億光年的宇宙空間（這裡還考慮的引力波貢獻的4億光年，否則僅僅只有461億光年。）我們曾這個範圍叫做可觀測宇宙。

宇宙要遠遠大於可觀測宇宙，這就意味著宇宙中的恆星和星系的光並不能都跑到地球上來。只有可觀測宇宙內的光理論上才有可能來到地球上。

而可觀測宇宙的恆星數量絕非是是無限多的，相反，我們會發現宇宙是相對空曠的，目前測到的宇宙平均密度要小於一立方米一個氫原子的水平，這個密度要比我們在地球上所能做到的真空的水平都還要空。如果再算上一些光線在傳播途中的損耗，最終能到達地球的就微乎其微了，因此，地球的夜空才會是黑的。

鍾銘聊科學

這正是著名的“奧伯斯悖論”所表述的內容，這個悖論與問題本身是一個意思，如果宇宙是穩恆態和無限的，意味著不管什麼時候都會有無數光線照射到地球上，應該沒有白天黑夜之分，但為什麼地球上有白天黑夜呢？

如今科學家們已經給出瞭解釋，這種解釋也有力地支撐了宇宙大爆炸理論！我們的宇宙並不是無限的，而是有限的，有限的宇宙意味著不會有無限多的光線照射到地球上！

同時，更重要的是，宇宙還在超光速膨脹，這意味著兩點，一是能到達地球的光線只是其中一部分，所謂的可觀測宇宙，可觀測宇宙之外的光線無論如何不能到達地球！

二是，由於宇宙在急劇膨脹，光線的波長就會被拉長，特別是跨越浩瀚距離的光線更是如此，最終來到地球的很多光線都被來長變成微波了，這正是所謂的微波背景輻射的來源。微波我們是無法直接看到的，但在我們身邊無處不在，小時候的黑白電視的雪花狀就是微波的干擾，也就是宇宙大爆炸的“迴音”！

到達地球的光線本來就有限，很多光線都從可見光變成了微波，當然不能照亮地球了，所以地球上會有白天黑夜之分！

宇宙探索

這個問題的觀點其實就是“奧伯斯佯謬

大約兩百年前，德國科學家奧伯斯提出了這樣一個問題，如果宇宙是靜態的，而且擁有無窮的空間和時間，那麼出於各向同性，咱們地球上理應不存在黑夜。因為宇宙中各處恆星是均勻的，它們發出的光最後都可以匯聚到地球，比如下面的動圖

雖然單個恆星光很微弱，但眾多恆星光加在一塊亮度就很高了，關於這一點，我們可以以天上的星系為例，比如仙女星系，如果只論星系內的單個恆星，因為仙女星系距離地球二百五十萬光年，因此單個恆星我們是看不見的，但因為恆星數量足夠，所以我們可以在黑夜中看到仙女星系。

佯謬在提出之後，並沒有立即得到滿意的解決，爭論斷斷續續在持續著，直到科學家們意識到：我們所處的宇宙並非靜態，時間上也並非無窮，也就是宇宙大爆炸理論、宇宙是膨脹著的。

關於奧伯斯佯謬的解釋可以總結為三點：

①由於宇宙的存在並非無窮久，而是誕生於138億年前的一場“大爆炸”中，再考慮到光速有限以及宇宙膨脹，因此並非所有的恆星光都能順利抵達地球，有的在來的路上，而有些光甚至已經沒有機會抵達地球了

②由於宇宙膨脹，即便當年是處於可見光波段的光線，也因為紅移導致無法被人類識別

③在所謂的可觀測宇宙中，因為空間有限，所以恆星數量不會是無限多，在光源有限的情況下，想要讓地球每處都是白天，無異於想要用一盞蠟燭去照亮整個足球場。

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賽先生科普

比方說貓的眼睛在黑夜中就可以通過聚光看清事物，而哈勃望遠鏡通過一段時間的曝光也可以看到很多以前沒看到的星系。很多動物都是夜晚才行動的，在它們眼裡的夜晚就如同我們的白天。如果我們也在夜晚行動白天休息的話也可以像它們一樣觀測黑夜如白晝。因為每個地方總會存在一些散射流蕩的光子。

因為我們一直生活在白晝，而白晝和野外的光源又相隔較大，所以我們在夜晚看到的只是黑漆漆的，而一些在夜晚生存的生物則容易在黑夜中看清事物，而它們在白天則會被耀陽的光源影響不及夜晚的視力。有一些植物就專門得在暗處培養，即使在暗處也可以吸收到足夠的光來維持生存，而在太陽底下這種植物則會很快被曬死。
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時間史

確實宇宙中的恆星很多，多的不可勝數，僅僅拿宇宙中的銀河系來說，恆星就多達10億顆之多，而且銀河系還只是普通的一個恆星系，更不用恆星系就多的無法統計。

確實每一顆恆星都會發光，但是無論那顆恆星，它都有自己的勢力範圍，它的勢力範圍大都是半徑光年計算，比如太陽，它的勢力範圍大概有半徑2光年，離太陽最近的恆星是比鄰星，距離就在4.2光年之外。

而恆星的半徑最大也就是用天文單位計，可見恆星在恆星勢力範圍內，這就相當於一個數平方千米的曠野，只有一個白熾燈，任你的白熾燈再亮，也照耀不到邊際。

另外，任何輻射，都有一個極限值，既單位輻射源表面積，最大可以輻射多少波，正是由於這個輻射波極限值，恆星才能維持長達幾十億年的穩定。這個極限值也可以叫做輻射波密度極限，所以在恆星表面，輻射波已經達到密度極限，但是隨著輻射距離的增加，而輻射密度就呈幾何級的銳減，也就是說，當輻射距離幾倍於輻射源直徑時，輻射密度銳減到倍數平方的分子之一。

因此在太陽系，火星接收到的太陽光，就比地球少的多，更不用說，遠在奧爾特雲的太陽系邊緣了，那地方接收到的太陽輻射波，可以忽略不計了。

再一點，光照和黑暗只是人對輻射波中一個很窄一段的視覺效果，其實輻射波的範圍很大，所以用可見光來討論恆星輻射，並不恰當。

這個問題牽涉到的知識很多，這裡就不一一探討了，如果你還有比這更有說服力的見解，歡迎評論區留言。

詩人的眼睛83314

為什麼我們的夜空是黑暗的？因為宇宙是黑暗的。如果從淺層分析這個問題，當沒有太陽照射時，我們就無法收到光線，當然夜空也就無法被點亮，推廣一下會發現，宇宙中有很多恆星，為什麼不能照亮我們的夜空，是因為它們不像太陽一樣距離我們很近。如果從深層分析問題就不一樣了，這就涉及到著名的奧伯斯佯謬。

靜態宇宙模型與奧伯斯佯謬

靜態宇宙模型認為宇宙空間是固定不變的，它不會膨脹也不會縮小。1823年德國天文學家亨利希·奧伯斯在分析靜態宇宙模式時指出，如果宇宙處於恆穩態，那麼宇宙中無數恆星產生的光線遲早會充滿整個宇宙空間，那麼夜晚應該是明亮的才對，但現實夜空卻是漆黑一片，這就是奧伯斯佯謬。

奧伯斯最初認為，宇宙空間中無數的星體以及星際塵埃遮擋和吸收了恆星發出的光線。根據能量守恆定律我們知道，如果情況就是這樣，那麼這些遮擋物最終會被恆星加熱到和自己一樣高的溫度，但是這顯然是錯誤的。

用宇宙大爆炸理論來解釋奧伯斯佯謬

宇宙大爆炸之初宇宙可能是光子的海洋，但隨著宇宙超光速暴漲，光子無法追上空間的膨脹速度，隨著宇宙逐漸冷卻，恆星誕生，而這些恆星發出的光線同樣也追不上空間膨脹的速度，當然也就無法照亮宇宙了。

除此之外，空間的膨脹效應導致大範圍的恆星都逐漸遠離，且距離越遠速度越快，這就造成遠離的恆星發出的光線會產生變化。根據多普勒效應，遠離恆星發出的光線波長會變長，所有波長的光線都向紅外波長移動（紅移現象），再也沒有合成白光。

由奧伯斯佯謬看到的宇宙未來

我們知道宇宙空間處於膨脹之中，距離越遠的地方膨脹速度越快，所以極遠處的膨脹速度可能已經遠超光速了，那裡恆星發出的光線永遠也無法到達我們的望遠鏡，同理那裡的信息也永遠無法再傳遞過來，更要命的是這樣的加速一直沒有停止的跡象。越來越多的星系在加速遠離我們，我們的可觀測宇宙越來越小，或許億萬年之後，我們能觀察到的宇宙只有銀河系了，或許更慘。。。

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漫步的小豆子

這個問題要分兩步來回答。

第一個是為什麼沒了太陽照射天就黑了，簡單來說就是宇宙空間太大了，只有太陽距離我們近，而其他恆星距離我們太遙遠了，其發出的光不足以照亮我們的天空。

我們的地球隸屬於太陽系，是太陽系裡的一個成員，而太陽的體積是地球的130萬倍，在太陽面前，地球就個沙礫。而我們距離太陽也只有1.5億公里，在這個距離上，地球朝向太陽的一面，每秒接受到的輻射能量就相當於500萬噸煤燃燒產生的能量，而這僅僅是太陽整個輻射的22億分之一。

因此，我們朝向太陽的一面自然會很亮，另外在大氣層散射的情況下，整個天空就亮了。

而背向太陽的一面，雖然有無數的恆星，但是距離都太過遙遠，最近的比鄰星與我們的距離也要比太陽遠上20多萬倍。因此，這些恆星的能量到我們這裡已經太微弱了，我們僅僅是可以看到他們的亮光，這已經證明他們具有恆星級的能量輻射了，如果更弱一些，我們可能看都無法看到，更不要說讓他們照亮天空了。

第二個就是奧伯斯佯謬的問題了，也就是說為什麼說這麼多的恆星，宇宙背景依然是黑的，而沒有被照亮。

這個問題早就已經解決了，因為這個佯謬的前提是宇宙無限大，而且天體無限多，再經過無限長的時間，才會將宇宙照亮。而實際上，這三條哪條都不具備。首先宇宙不是無限的，目前可觀測的宇宙是有限的；第二天體數量也不是無限多，只是很多罷了；第三，宇宙的年齡也是有限的，而不是無限。

另外，我們還發現宇宙空間一直在膨脹之中，也就是說這個空間變得越來越大。因此，在這些條件下，宇宙是不可能被恆星照亮的。

寒蕭99

這個憑我們平常的常識就可以回答，因為距離太遠了，只有太陽一盞燈是照耀地球的。

比如晚上你家的燈關了，你一家子就沉浸在黑暗中。但世間還有千千萬萬盞燈都亮著，怎麼沒照到你家裡來呢？這和題目所說是一樣的道理。

因為其他的恆星不是你家的，是照耀別人的。比如說比鄰星距離我們4.22光年，他們那裡有一顆行星叫比鄰星b，距離這盞燈只有700萬公里，當然就很亮了，而我們距離比鄰星將近40萬億公里，是我們距離太陽1.5億公里的27萬倍。

你算一算，你距離你家的燈多遠，距離你鄰居家的燈有27萬倍嗎（假定鄰居家沒有遮蓋住這燈），肯定不會有。

因為如果你距你家鄧2米的話，這個鄰居就要在54萬米以上，距離540公里了。實際上你家鄰居很可能還沒有30米，只有15倍，就看不到了，這樣一想你覺得天上的星星光芒照不到我們這裡就心安理得了吧。

比鄰星是距離我們最近的一顆恆星，是南門二這個三星系統中最小的一顆C星，因為它的亮度小，我們憑肉眼連看都看不見。

南門二A星是這個三星系統最大那一顆，質量為太陽的1.1倍，距離我們約4.3光年，視星等0.01，應該還是很亮的，肉眼就能看到。但比起天狼星就要暗很多了，比金星、木星就更暗了，感覺就像看1公里外的一盞路燈。這些都是距離我們最近的恆星。

夜空漫天繁星除了5、6顆行星，都是恆星，距離普遍在100光年左右，這麼遠的恆星，它再亮我們也只能看到一個亮點，要想靠它照明怎麼可能呢？

就是這個道理，歡迎共同討論。

時空通訊

　　首先，恆星間的距離十分遙遠；

　　其次，恆星發出的光隨距離的平方衰減；

　　再者，光是變化的電磁場，只有光直射或被物體反射/散射、折射/透射後到達人的眼睛時，人才會看到光和發光體或反射/散射體。

　　第四，由於天空沒有足夠多的物質反射太陽光，因此，太陽下山後，太陽可照射到的天空區域因沒有足夠多的物質而無法反射光了，由此自然變是無光狀態的黑暗態。

　　綜上所述，由於恆星間的距離過大，光隨距離的平方衰減，因此，在我們地球上只能看到太陽光照射到地球物體上的反射/散射光。其它恆星的光即使是照射在地球物體上也不能反射/散射出足夠強的光被人看到。沒有太陽時，天空沒有可反射/散射的物質將太陽光反射/散射到地面，由此導致天空為黑暗狀態。

　　關於光的產生、運動及消亡過程，有興趣者歡迎參與以下文章的討論：

關鍵字: 太陽 太暗 科學