為什么夜空是黑的

為什么夜空是黑的？或許你認為這是一個非常簡單的問題，夜空沒有陽光的照耀，當然就是黑的。然而，我們不能這樣簡單地解釋。19世紀20年代德國天文學家海因里希·奧伯斯提出了著名的“奧伯斯佯謬”：宇宙是無限的，其中的恒星數之不盡。雖然單顆恒星的光度比太陽微弱得多，但無數恒星的光線聚集起來，同樣也可以將地球上的夜空照亮。然而我們看到的夜空卻是黑的，這就形成了一個“佯謬”。

“奧伯斯佯謬”困擾了科學家上百年時間，直到100年后，美國天文學家埃德溫·哈勃發現，宇宙中那些遙遠的星系都在遠離我們而去，這使科學家意識到，宇宙其實是處于一種持續膨脹的狀態，這個發現對“奧伯斯佯謬”進行了合理的解釋。

由于宇宙的持續膨脹，空間中任意兩個不重疊的點都會具備一個相互遠離的速度，即“退行速度”，距離越遠，“退行速度”越快。因此，當這些光線抵達地球時，早已變成了我們肉眼不可見的紅外線、微波或無線電波。如果某顆恒星與我們的距離達到一定的程度，其“退行速度”就可以超過光速，它發出的光線同樣會以超光速遠離我們，永遠無法抵達地球。正因為如此，我們看到的夜空才是黑的。

這就意味著，這些遙遠的恒星將永遠與我們斷開聯系，別說是抵達那里，就連觀測也觀測不到。因此，我們永遠只能看到宇宙的一部分，這部分被稱為“可觀測宇宙”，在此范圍之外的宇宙中存在著什么，我們一無所知。

宇宙的膨脹一直在持續，這會導致更多的天體在未來離開“可觀測宇宙”，從此永遠與我們斷開聯系。根據科學家的預測，當這樣的情形發展到極致時，除了本星系群中的天體能夠依靠引力維系在一起外，其他的那些更遠的天體都將與我們徹底“失聯”。人類的夢想是星辰大海，但宇宙卻似乎在不斷地“孤立”人類。人類未來應該在宇宙中如何發展，這是一個值得深思的問題。

棟梁//摘自魅力科學君微信公眾號，暮云/圖