夜空为何是黑暗的？因为恒星之间有空隙吗？

此前，天文学家曾宣布在银河系发现首个流浪黑洞，它距离地球只有大约 5000 光年。研究报告于 1 月 31 日发表，尚未通过同行审议。

对于宇宙，每一个新发现都让我们兴奋，每一个宇宙谜题都让我们好奇。

例如，每当我们走出家门、仰望夜空，我们就能联想到整个科学史上最为深刻的问题之一 ：夜空为何是黑暗的？这是因为恒星之间存在空隙吗？

然而，倘若宇宙一直延伸到了无穷远处且其中缀满恒星，那么向太空望去的每一条“视线”皆会落在一颗恒星上，而天空中的每处皆会闪耀着炫目的光芒。由此可知，我们所处的宇宙不可能同时既是无限又是均匀的。

奥伯斯佯谬与宇宙的边界

夜空黑暗之谜通常被称为“奥伯斯佯谬”（Olbers paradox），这一概念由 19 世纪德国天文学家海因里希·奥伯斯（Heinrich Olbers）传播并普及。

不过，奥伯斯并非第一个思考这一谜题的人，而且这也算不上一个真正的悖论。直观理解这一谜题的最简单方法，是想象自己站在一大片森林里。无论往哪个方向望去，我们都会看到一棵树。然而，倘若我们身处的只是一个小树林，我们的视线或许便能透过树木之间的空隙一直看到树林的边缘。

同理，倘若我们身处一个无限的宇宙中，那么无论往哪个方向望去，我们都会看到一颗恒星。奥伯斯与其他学者的观点认为，我们能透过恒星之间的空隙向外看去这一点，似乎便意味着宇宙必然存在所谓的“边界”，而边界之外只有黑暗、虚无的空间，不复有任何恒星存在。即便用星系而不是恒星这一点来思考这一问题，这一推理过程依然是有效的。

在时间上回溯

第一个意识到事实可能并非如此的人是美国文学家埃德加·爱伦·坡（Edgar Allan Poe）。

爱伦·坡在文学活动之余，也是一名热忱的业余科学家。在1848 年 2 月发表的演讲中，他阐述了解决奥伯斯佯谬的正确方法。不过他在一年之后便去世了，彼时他的观点并未被其他科学家接纳。

埃德加·爱伦·坡，第一个正确认识夜空黑暗之原因的人

爱伦·坡指出，在向着宇宙更深处遥望时，我们其实是在时间上向着更早的时期回溯，因为光在太空中穿行需要一定的时间。当我们的视线穿过恒星之间的空隙看向黑暗的夜空时，我们事实上是在回看宇宙中尚未有恒星诞生的阶段。

用爱伦·坡的话来说，我们望向的地方距离我们“如此遥远，尚未有任何来自彼处的光线能够到达我们身边”。

时间的边界

这一概念只需稍作修正便能与大爆炸的概念相契合。此处的重点在于宇宙的年龄是有限的，尽管宇宙在空间上似乎并无边界，但它在时间上却有一个“边界”（大爆炸）。透过恒星与星系之间的空隙向外遥望时，我们是在真正意义上回看远在星系形成之前的一段时间。然而现代仪器揭示，夜空并不是完全黑暗的。

我们在夜空中“看到”的是源于大爆炸“火球”的宇宙微波背景辐射。它曾经如恒星表面一般炽热，但由于宇宙的膨胀而发生了红移，如今它的温度仅有 2.735开尔文。夜空的黑暗是一种证据，可以证明宇宙诞生于某个具体的时间点。

人类用自己的肉眼便能“看到”支撑大爆炸模型的证据，或者不妨说，在有些方向上“看不到”恒星这一点才是证据。

关于宇宙还有很多谜题等待科学家们去解答。

END

责编/心与纸

来源：蝌蚪五线谱