宇宙太年輕

肖 全

夜晚的天空為什么是黑的?很多人根本不用動腦筋就能回答：因為太陽下山了。實際上，真相遠沒有我們想象的這么簡單。道理很簡單，在浩瀚的宇宙中，太陽并不是唯一，除它之外，還有著無數顆同樣的恒星，并且這些恒星也同太陽一樣，源源不斷地在發光。那么，當太陽在夜晚暫時“拋棄”地球之后。我們的夜晚理應還被許許多多的恒星眷顧才對。只是，它們的照耀為什么就沒能給我們一個明亮的夜空呢?

也許有人會說，“夜晚的天空為什么是黑的”這個問題有些無聊，或者充其量是個比較讓人頭痛的哲學問題。事實上，這是經典宇宙學中一個著名的問題，數千年來，困擾著一代又一代的科學家。

19世紀，德國的天文學家奧伯斯也為此絞盡腦汁，最后得出了著名的“奧伯斯悖論”。他指出，按照靜止均勻、無限的宇宙模型，天空中散布著無數個均勻分布的發光恒星，考慮到所有星光在宇宙中任一點的光照總和，以及近距離恒星對后面星光的遮掩效應，整個天空應像太陽一樣明亮，而實際上的夜空卻是黑暗的。這種理論上的推論和實際觀察的結果形成的矛盾就是所謂的奧伯斯悖論。

奧伯斯對“夜晚的天空為什么是黑的”這個問題做了總結，卻沒有找到有說服力的答案。而自他之后，一批又一批的天文學家試圖解決“奧伯斯悖論”，他們提出了各種各樣的理論，目的只有一個，那就是弄明白“宇宙中那些光到底去了哪兒”。

有的天文學家認為，星空中存在著許多吸光物質，這些物質吸收了來自恒星的星光，使天空黑了下來。這就是所謂的“物質吸光”理論。而事實卻是：空間中的吸光物質在遮擋光線的同時，也會被光線加熱進而發光，它們將會和恒星一樣的明亮，就像大雨中的樹葉。一開始還能保護地面不受雨淋，可不久雨水便從葉子上滴落下來，最終地面還是會被濕透的。

有人則想當然地把宇宙分成幾個區。他們首先找到了奧伯斯的理論中的一個“缺陷”，即奧伯斯假設了一個前提，那就是“恒星均勻分布在宇宙中”，但實際上恒星分布并不均勻。有些區域恒星密集，亮度自然就高，于是就形成了宇宙中的亮區。而有些區域呢。因為恒星不多，亮度低。很不幸，我們生活的地球恰恰好處在這種暗區當中。所以沒有太陽的夜晚，天空只能是黑暗的。

還有些科學家提出了一種“恒星遠離”理論。他們認為，宇宙大爆炸之后，出現了許許多多的星云。它們逐漸凝聚成各種以恒星為主的天體。隨著宇宙不斷地向外膨脹，大量的恒星遠離地球而去。這些恒星距離我們達幾十億幾百億光年，它們的光根本不可能到達地球，照亮天空，所以在地球上看到的星空是暗的。這種說法看似有道理，但實際上也經不起推敲。即便恒星隨宇宙的膨脹而“不斷行走”，也很難拿出證據證明這些恒星都不約而同地遠離了地球。再說了，難道那么湊巧，在千千萬萬的恒星中，就沒有幾顆“偶然從地球邊上路過”?

種種理論似乎都不能很好地回答“夜晚的天空為什么是黑的”這個問題。有一點倒是比較統一，那就是大部分人都認同，黑夜的出現。是因為其他恒星實在太遙遠，它們發出來的光“顧及”不了地球。這種認識，后來被人加以發揮，就得出了一個經典的理論——宇宙太年輕。這種理論完全不用費盡心思去說明宇宙中的吸光物質究竟有多貪婪，也沒必要想當然地去給宇宙分出亮區、暗區來。它只集中表達一個觀點，那就是由于與地球相距太遠，它們的光正在來地球的路上，只是宇宙實在還太年輕，它們的光還沒能抵達。

在科學家的“計算器”里。宇宙都已經有一百多億歲了。怎么還說太年輕呢?這樣的說法會不會太瘋狂了點?當人類習慣于強調自己的悠久歷史時，“太年輕的宇宙”顯然讓我們有些自慚形穢。不過也有個好處，既然說它還年輕，那就意味著宇宙的“生命”離終點還十分遙遠。我們暫時還用不著擔心突然哪天“天地就消失不見了”。

比較有意思的是，最早用“宇宙太年輕”理論來解釋“奧伯斯悖論”的，不是天文學家，也不是物理學家，而是美國著名的作家愛倫·坡。他認為：之所以遙遠恒星的光沒能照亮星空，是因為這些光還沒有到達地球。若要使夜空變得明亮起來，我們至少要能看到幾百萬億光年遠的范圍，而宇宙的年齡太年輕了，遠遠小于1萬億年，我們根本無法看到150億光年之外的發光星體，這些星體的光要過數百億年后才能到達地球……

1964年，天文學家哈里森提出了另一個理論——宇宙間擁有的能量太少，才導致天空不亮。據哈里森的計算表明：若要照亮夜空，我們目前觀測的宇宙所需要的能量至少要達到現今的10萬億倍，即每顆恒星的發光度要上升10萬億倍，或者恒星的數目要增加10萬億倍。目前正是由于宇宙中的能量太少，恒星的亮度太低，光線太暗淡，所以夜空只能是黑暗一片。

那么，人類再過幾百億年，是不是就可以迎來“明亮如晝的夜空”了呢?很掃興，科學家給出了否定的回答。他們認為，就算再等萬億年、千億年，等到宇宙無限老，地球上的夜晚依然會是黑暗的。因為恒星不可能永生，它們總會滅亡。也許，來不及等光到達地球，它們自己早化成灰燼。當然，那個時候，地球或許也已經不復存在了。這樣的問題比我們看不到、等不來的那些“恒星之光”更為遙遠，不想也罷。