宇宙为何一片漆黑？这背后隐藏着怎样的奥秘？

摘要： 不过，宇宙中存在无数个像太阳那样可以自己发光的星体，那么，地球为什么不会被这些星体发出的光照亮，而不再有昼夜之分呢?...

夜空呈现漆黑色彩的原因是什么？不少人会说“那是因为白昼时分没有太阳照耀”。确实，正是因为我们所在的星球时常沐浴在阳光之中，又时常处于阳光无法触及的状态，这才形成了白天与黑夜的交替现象。

然而，天空中遍布着众多如同太阳一般能够自主发光的天体，那么，为何地球不会被这些天体散发的光芒照耀，从而失去日夜交替的现象呢？这一谜题便是知名的“奥伯斯佯谬”，它曾经使众多科学家困惑了数百年时间。

宇宙之所以呈现为一片昏暗景象，是因为它本质上是一个缺乏物质的空间。我们必须借助光线进入眼睛，才能感知到光明。倘若光线仅仅从视线前方掠过，却不会产生被察觉的效果。白昼时分天空显得耀眼，源于太阳光线与大气中的气体微粒或尘埃颗粒等发生相互作用，进而向各个方向扩散开来，最终抵达我们的视觉器官。

在近乎真空的宇宙环境中，光线不会产生散射现象，所以即便有太阳光存在，只要它没有进入人的眼睛，整个空间看起来就是完全黑暗的。在几乎没有大气层的月球上，不论处于白天还是夜晚时段，天空的颜色都是黑色。

我们之所以看到光，是因为光发生了散射

但是，仅靠上面的理由，并不能充分解释宇宙为什么一片漆黑。

事实上，在距今百余年之前，多数科学家普遍认定宇宙应当是光明的，他们推测宇宙或许无边无际，其中遍布着数量无穷且分布均匀的星辰，倘若宇宙中确实有无数颗星辰，那么在我们视野前方必然有众多发光的恒星存在也就是说，不论朝哪个方位观察，宇宙本应是一个布满璀璨星辰的耀眼空间，然而真实的夜空却一片昏暗，其亮度大约只有设想宇宙中遍布星辰时的十万亿分之一。

奥伯斯本人对这种矛盾提出了解释，他认为宇宙里存在某种不透明物质，这种物质可能会挡住星星发出的光线

但是光被遮挡住，真的会改变宇宙的亮度吗？

宇宙之中弥漫着非常微量的气体成分，同时夹杂着被称作“宇宙尘埃”的细小物质，这些构成的总称叫做“星际物质”。当星际物质聚集得比较密集时，它确实能够阻隔住其后方天体所散发的光芒。

倘若星际介质确实能够完全阻挡所有恒星射出的光芒，那么这种介质自身也会被这些光线所加热，进而产生与背景天体同等亮度的辐射。这样一来，所谓的黑暗星云便失去了其隐匿的特性。

大家普遍知道，当前宇宙的密度十分低微，虽然里面确实有几处不透光的部分，但总体而言可以说宇宙近乎完全透明。所以，就算把星际间的物质因素考虑进去，也无法说明奥伯斯佯谬的成因。

星云影像展示了高密度星际尘埃遮蔽恒星光线的情形。不过科学界指出，就算如奥伯斯猜想光线会被星际介质阻挡，宇宙也不至于一片漆黑。原因是光与星际物质作用时会迅速升温，最终会像太阳般释放耀眼光芒

研究工作者们同样长期被这个难题（奥伯斯佯谬）所困扰，并且构想出多种学说试图说明这一状况。

1907年，爱尔兰物理学家福尼尔·达尔贝提出一个观点，即宇宙之所以黑暗，是因为所有星体都排列在同一条直线上。他认为，即便星体数量无限，只要它们全都位于一条直线上，那么只有距离地球最近的星体所发出的光线能够到达地球，因此夜空看起来会是黑暗的。

19世纪下半叶之前，科学界普遍觉得光线是在弥漫宇宙的“以太”这种媒介里行进的，加拿大天文学家西蒙·纽康（1835～1909）据此又阐述了一种看法：倘若宇宙里存在不含以太的角落，那么光线就未必能照射到我们这颗星球上。

从20世纪开始，人们发现宇宙正在持续扩大，天体发出的光线在传播到地球的途中，波长会因空间膨胀而变长，这就是红移效应。当天体与地球相距极远时，即便它们发射出人眼可以看见的光线，但在到达我们这里之前，由于红移作用，这些光线会转变为红外线或射电波，从而无法被人眼察觉。奥地利天文学家邦迪于1952年指出，由于遥远天体辐射的光线因发生红移而难以观测，因此宇宙整体呈现为黑暗状态。

这些解释在今天看来无疑是“异想天开“。

奥伯斯佯谬的最为合理的解释源自绝对温度单位的开创者开尔文，他本名威廉·汤姆孙，在1901年首次阐述了这个观点。依据夜空的光度、星辰的散布状况以及所有星辰都有其生命周期等要素，开尔文勾勒出一个与当代宇宙学理论高度吻合的宇宙模型，其中包含远古时期曾存在无任何星辰的漫长阶段，并且地球所能探测到的宇宙区域是受到限制的。另外，开尔文觉得，虽然天地间存在海量天体，不过它们各自的存续时间都并不长久，而且人类能够观察到的宇宙空间也是有一定边界的，因此整个宇宙给人的感觉才会是昏暗的。

但是，开尔文的学说在那时并未获得重视。奥伯斯所处的那个时期，人们普遍认为宇宙没有起始也没有终结，天空中闪耀的星辰自古以来就持续发光。在这样的宇宙观念下，不论天体离地球多么遥远，它们释放的光线都应当能够到达我们这里。

后来科学家才察觉到并非这般情形。1929年，美国天文学家爱德文·哈勃（1889～1953）找到了宇宙正在持续扩大的证明。倘若时光能够逆转，宇宙膨胀的征兆表明远古宇宙起源于一个点。换言之，宇宙拥有一个明确的“起点”。

如今，我们明白宇宙形成于约138亿年前。我们所见，不过是宇宙138亿年悠久历程里，光线能够抵达的区域内的天体所发出的光芒。认定“人类能够观测的宇宙范畴是有限的”，这一看法与开尔文设想的宇宙几乎一致。

某一方向上，星体发出的光没有抵达现在的地球

科学指出，宇宙中存在超出人类视线范围的部分，那些区域是自宇宙形成以来，星辰的光芒尚未传播到地球的地方。然而，这些区域的光线至今仍未到达我们这里，因此我们无法观测到它们。

另外，像太阳这样的恒星自身发光并非永恒不变，它们不可能长生不老，从某个时刻开始发光，终有一天会耗尽燃料而走向消亡。假设此刻在距离地球100光年处有一颗新星诞生，我们也不可能等到100年后才看到它发出的光芒。

研究者综合分析了各项条件，推算出宇宙的光度，所得数据能够充分说明宇宙的真实发光程度。

当今人们所理解的宇宙，是经由解开奥伯斯佯谬等宇宙难题而逐步形成的。先前提及的那些看似荒诞的“说法”，也可视为探讨更深层次问题所必须经历的阶段。当代宇宙学说里，暗物质、暗能量等许多谜团尚未破解。将来，这些未解之谜大概会革新人们的宇宙认知。