為什么晚上的天空是黑的

李旻

這個問題說起來還真的奇怪，因為晚上沒有太陽啊。但如果我們再想想看，晚上有星星啊。星星的數量不是很多嗎，為什么不是滿天星光呢？因為星星太遠了，所以我們看不清啊。但是，星星如果是無窮多，就應該看起來亮閃閃的一片啊！

這么一圈繞下來，是不是覺得這個問題很無厘頭？

這個問題，實際上是著名的“奧伯斯佯謬”。奧伯斯是德國19世紀著名的天文學家，他在1823年提出了這個問題。這個問題比較文縐縐的表述是：如果宇宙是穩(wěn)定的，無限大的，而且發(fā)光的星球是均勻分布的，那么無論向天上哪個位置看去，都可以看到一顆星球的表面，所以就不會有黑暗的位置存在于星星之間。因此黑夜時，整個天空都會是光亮的。事實上，在上述前提下，用嚴格的數學進行推導，結果更讓人吃驚，那就是晚上的天空是無限亮的。

從邏輯的角度來分析，如果論證過程無懈可擊，結論荒謬，那只可能是前提錯了。而這個結論顯然是錯的，因為我們都看到了黑夜的黑。

所以，我們要來看看這個前提“如果宇宙是穩(wěn)定的，無限大的，而且發(fā)光的星球是均勻分布的”。星球均勻分布這個問題不大，因為總體上我們的觀測結果告訴我們，星球整體上是均勻的。那就只有“宇宙是穩(wěn)定的，無限大的”這個前提出問題了。是的，你沒猜錯，現代宇宙學確實認為，宇宙不是穩(wěn)定的，宇宙也不是無限大的。

宇宙不是穩(wěn)定的，因為我們知道宇宙從誕生開始，就不斷膨脹，而且是加速膨脹。宇宙也是有限的，現代天文學的觀測、計算結果認為，宇宙大概是138億光年這樣的一個尺度。

所以，“奧伯斯佯謬”現在反過來，成為支持現代宇宙學的一個重要證據。而奧伯斯當初也沒有想到宇宙是變化而且是有限的，他僅僅從“星際霧霾”，也就是星際間的氣體、塵埃會對光線產生遮擋來解釋黑夜現象。

精細的物理及數學模型證明，哪怕有大量星際氣體與塵埃存在，天空也不是黑的。我想霧霾天我們的感覺也能證實這一點。

事實上現代宇宙學的進一步觀測還證明，宇宙中的物質都不是均勻分布的，而是有著一定的結構。天文學家在1989年發(fā)現了宇宙長城，它是由星系組成的長5億光年、寬2億光年、厚1500萬光年的結構。另外在2007年又發(fā)現了近10億光年大小的“空洞”結構。也就是在這個范圍內，幾乎什么都沒有。更有趣的是在1億光年這個尺度下，天文學家發(fā)現星系組成類似纖維狀的結構，彌漫在宇宙中。

有時候天文學就是這么有趣，一個很小的問題，就開啟了一扇大門。黑暗的夜，背后那神秘的宇宙會讓你心驚還是心動？