如果我问大家一个简单的问题：天为什么会黑呢？
一般人看到会认为这是一个很愚蠢的问题。小学生都知道嘛，不就是白天我们看到的天是蓝的，因为我们这半地球正对着太阳，太阳光照射进大气层经过折射，使天空变成蓝色；然后地球会自转，晚上我们会转到背对太阳，没有太阳光照射进来，所以天就变黑了，这仿佛是常识。
但是，真的这么简单吗？
英国天文学家 埃尔蒙多·哈雷
但是就是面对这个常识性的问题，著名的天文学家哈雷（Edmund Halley, 1656~1742, 没错就是“哈雷彗星”的那个哈雷）却怎么也想不明白。所以1720年，哈雷就问了这样的一个问题“为什么夜间的天空是漆黑的？”谁知这么一问竟引出了天文物理学中的一桩公案，长期以来一直没有一个共识性的意见，史称“奥博斯佯谬”。
宇宙中拥有数量庞大的恒星
哈雷提出这个问题也是基于常识，不过这次他加了一些推理在里面。我们每个人现在都应该知道宇宙中存在数不尽的恒星在我们的周围。恒星数目之多，仅仅银河系而言就已经有1000多亿颗以上。在地球所在的这个星系，恒星几乎是均匀处处分布的，在地球上观察中，无论从哪个方面上观察，那个方向都存在数不清的恒星。我们知道一个和地球距离为R的恒星发出的光到达地球的强度和距离的平方成反比，而这个恒星所处的那一壳层的体积与R的平方成正比，所以在那个恒星所处的半径为R的球形面上却拥有着和R的平方成正比的恒星。两者相乘，就可以轻易的看到，无论恒星和地球的距离是多少，那个球形面上射进人眼的光强都是一样的。哈雷推到这里，看到头顶的黑夜，一时语塞，对呀，夜晚为什么这么黑呢？
无论从哪个方向看，都会有足够多的光射向地球
学界为了解释这个“简单”的问题，进行了旷日持久的讨论。读者可以注意到，作为最初的提出者，这个佯谬不叫“哈雷佯谬”，而叫“奥博斯佯谬”，这个奥博斯是谁呢？奥博斯就是最先一批试图解答哈雷提问的天文学家，他们首先想到的是以太阳作为突破点为解决这个问题。奥博斯认为太阳离我们最近，发的光最“不被损耗地”照到地球上，而离地球很远的星系，它们发出的光却会被吸收、反射、折射，总之来到“直接”来到地球的光已经很弱了。乍一看，奥博斯说的很有道理。但是破绽马上就漏了出来，天体物理学家开始意识到光线确实在遥远的奔波中会被各种损耗，但是能量是不会消失的。光线被吸收，星体温度上升，还会把光发出来；光被散射，也来没有消失，辐射的能量大体没有亏损，而是朝向四面八方射去，“直接”射向地球的是减少了，但是背景的光亮增强了。所以无论光被吸收还是折射，都不会使得天空的背景变暗。所以奥博斯的解释最先被击破，人们最先太阳为突破点的尝试也失败了。
我们知道，要想证明一个结论的错误，最简单的就是看看提前有没有问题。大家自然就会想到是不是哈雷之前推导这个结论的时候，前提出了问题呢？让我们来梳理一下，哈雷推导这个结论的时候所使用的“静态宇宙模型”：
- 宇宙是静态不动的
- 宇宙在时间和空间尺度上没有尽头（无限大、存在无限长的时间）
- 宇宙是均匀的
大家首先意识到，前提2是有问题的。自从20世纪，大家开始探索宇宙的起点，微波背景辐射的发现，以及大爆炸理论的兴起，都刷新着人类对于宇宙的认知。这些新认知告诉我们，宇宙起源于137亿年前的一次大爆炸，宇宙并不是无限大的。那这样看来，我们又可以对“奥博斯佯谬”进行一次解释。天是黑的是因为光速是有限，我们看到的恒星其实是他们以前的样子。也就是说，我们现在看到的宇宙一直是恒星形成之前所发出的光，虽然这些星系已经变成了恒星，但是光还没有飞过来。这种解释对吗？
宇宙大爆炸告诉我们宇宙在时间和空间上并不是无限的
错。经过多年的观测，尤其是微波背景辐射均匀弥散在地球周围都确定了，恒星确实是大量的存在于宇宙中。解释到这一层，如果在上个世纪中期，我只能遗憾的跟大家说“对不起，我也不知道为什么，这个佯谬是一场灾难，因为无论从哪个角度看，宇宙都是明亮的，恒星遍布我们周围，黑夜也该和白天一样明亮。”
科学仍在进步，上个世纪下半页哈勃望远镜观测到了一个非常重要的现象--宇宙在膨胀！这正好和符合宇宙大爆炸所给出的动态宇宙模型，说明宇宙静止不动这一前提也是错误的。哈勃望远镜发现即使是离太阳系最近的恒星系也在以极快的速度远离我们，而我们知道光是一种电磁波，波具有多普勒效应，在光源和接受者之间存在相对速度时，光会产生红移和蓝移现象，而人眼的可见光的频率范围是有限的，红外线和紫外线是人眼所看不到的。这时我们可以基于之前的认知再一次给出补充说明，因为宇宙的快速膨胀，所以这些恒星发出的光会因为多普勒效应红移，导致我们观测不到大部分可见光。
所以，天才会黑。
如果我们不知道宇宙不是无限大的，不知道宇宙是动态变化的，不知道光速的有限性，我们可能连“天为什么会黑”，这么一个朴素的问题都给不出一个合理的解释。自然科学的发展，就是人类好奇心的满足史。我们不应该总是问自然科学“有没有用”，应用只是科学发展的副产物，科学的核心是人类对于未知领域的一次次发问。
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