很早就有學者在思考“為(wei) 什麽(me) 夜晚的天空是黑暗的？”，你可能覺得這是一個(ge) 再正常不過的現象了，這其實並不好解釋。我們(men) 可以來現象一下，如果宇宙是無限大的，那麽(me) 在宇宙中必然存在這無限多的恒星，也就是說有無限多的光源，它們(men) 的光總會(hui) 找到地球上，那地球就應該不沒有黑夜和白天之分，而應該一直都是白天才對。

提出這個(ge) 問題的學者叫做奧伯斯，這個(ge) 問題就是著名的奧伯斯佯謬。聽起來好像很有道理的樣子，其實還真的難住他所在的時代的人。那這到底是咋回事呢？

其實，其實涉及到了三方麵問題：

• 宇宙是不是永恒不變的？
• 光傳遞的速度
• 人是不是什麽光都能看到？

宇宙是不是永恒不變的？

實際上，前兩(liang) 個(ge) 問題我們(men) 可以放在一起來看。首先，在150多年前，有個(ge) 叫做麥克斯韋的科學家統一了電和磁，預言了電磁波的存在，而且光就是一種電磁波。

並且麥克斯韋的理論其實可以得到一個(ge) 光速的表達式：c=1/ε0μ0。

可問題來了，這個(ge) ε0和μ0其實都是常數，也就是說光速c也是一個(ge) 常數。這似乎蘊含著光速在任何慣性坐標係下都是恒定不變的，但這和牛頓力學相互矛盾的。於(yu) 是，科學家們(men) 就可以尋找光的傳(chuan) 播介質以此來解決(jue) 這個(ge) 問題。結果，他們(men) 全都失敗了。

我們(men) 現在知道，相對論就是建立在光速不變原理的假設之上的，這個(ge) 光速不變原理指的就是光在任意慣性係下的速度都不變。這個(ge) 光速的數值大概是3*10m/s。

所以，問題也就來了，如果光具有傳(chuan) 播速度的，因此走過一段距離是需要一定時間的。如果宇宙是永恒不變的，那由於(yu) 宇宙是無限大的，有無限多的恒星，光總會(hui) 跑到地球上，在這種情況下，那地球就應該是一天到晚都是白天才對。

所以，問題又來了，宇宙真的是永恒的麽(me) ？

上世紀初，愛因斯坦也認為(wei) 宇宙是永恒的，於(yu) 是，他在推導出自己的廣義(yi) 相對論重力場方程時，發現方程指向的是一個(ge) 膨脹的宇宙，為(wei) 了抵消這個(ge) 膨脹效應，使得方程可以符合愛因斯坦所認為(wei) 的永恒的宇宙，愛因斯坦往裏加了一個(ge) 宇宙學常數。

後來，哈勃觀測到星係都在發生紅移，更深入的研究後科學家發現，星係紅移的本質是宇宙空間在隨著時間膨脹，如果我們(men) 倒推回去，那宇宙就應該起源於(yu) 一個(ge) 奇點。後來，科學家建立了宇宙大爆炸模型（一開始其實叫做核火球模型）。在這個(ge) 理論中，宇宙起源於(yu) 一次138億(yi) 年前的大爆炸，從(cong) 那之後宇宙開始膨脹，一直持續至今。

也就是說，宇宙並非是永恒的，而是一直在變化的。這就帶來一個(ge) 問題，即使從(cong) 宇宙大爆炸起開始傳(chuan) 播（實際上，光是從(cong) 宇宙38萬(wan) 歲時才開始傳(chuan) 播），光最多也就能傳(chuan) 播138億(yi) 光年，加上宇宙空間的膨脹效應，光走過的路徑大概是461億(yi) 光年。

也就是說，對於(yu) 任意一個(ge) 天體(ti) 來說，如果用電磁波來觀測，他最多能觀測的距離是461億(yi) 光年，當然，如果可以用上引力波，這個(ge) 距離可以增加到465億(yi) 光年，這是因為(wei) 引力波子在宇宙大爆炸之初就開始傳(chuan) 播了。

所以，我們(men) 隻能看到465億(yi) 光年為(wei) 半徑的天球內(nei) 的星光，而這個(ge) 區域內(nei) 的天體(ti) 數量其實是有限多的，而不是無限多的。所以，能傳(chuan) 播到地球的光也就是有限多的，這才使得夜晚天空是黑暗的。

人是不是什麽光都能看到？

上文是主要原因，接下來說一個(ge) 次要的原因，其實宇宙中還存在著一些天體(ti) 或者星光，我們(men) 肉眼壓根是看不到的，這是因為(wei) 肉眼所能夠看到是可見光，它隻是電磁波的一部分。

也就是說，由於(yu) 我們(men) 看的不是全頻段的電磁波，導致我們(men) 錯過了很多“光”，如果你能看到全頻段的電磁波，那無論是白天還是黑夜，其實都要比現在亮一些。

最後，我們(men) 來總結一下，夜黑的天之所以是黑暗的，是因為(wei) 宇宙並不是永恒的，宇宙起源於(yu) 138億(yi) 年前的一次大爆炸，之後一直處於(yu) 膨脹狀態，而光也是有速度上限的，因此，地球上所能夠接收到最遙遠的光是461億(yi) 光年外的天體(ti) 發出的（在發出這光時其實並沒有那麽(me) 遠，隻是宇宙在膨脹，現在它距離我們(men) 461億(yi) 光年了）。其次，肉眼所能看到隻是可見光，宇宙中的一些可見光之外的光，是肉眼看不到的。

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