夜空為何是黑暗的？因為恒星之間有空隙嗎？

此前，天文學(xué)家曾宣布在銀河系發(fā)現(xiàn)首個流浪黑洞，它距離地球只有大約 5000 光年。研究報告于 1 月 31 日發(fā)表，尚未通過同行審議。

對于宇宙，每一個新發(fā)現(xiàn)都讓我們興奮，每一個宇宙謎題都讓我們好奇。

例如，每當(dāng)我們走出家門、仰望夜空，我們就能聯(lián)想到整個科學(xué)史上最為深刻的問題之一 ：夜空為何是黑暗的？這是因為恒星之間存在空隙嗎？

然而，倘若宇宙一直延伸到了無窮遠(yuǎn)處且其中綴滿恒星，那么向太空望去的每一條“視線”皆會落在一顆恒星上，而天空中的每處皆會閃耀著炫目的光芒。由此可知，我們所處的宇宙不可能同時既是無限又是均勻的。

奧伯斯佯謬與宇宙的邊界

夜空黑暗之謎通常被稱為“奧伯斯佯謬”（Olbers paradox），這一概念由 19 世紀(jì)德國天文學(xué)家海因里?！W伯斯（Heinrich Olbers）傳播并普及。

不過，奧伯斯并非第一個思考這一謎題的人，而且這也算不上一個真正的悖論。直觀理解這一謎題的最簡單方法，是想象自己站在一大片森林里。無論往哪個方向望去，我們都會看到一棵樹。然而，倘若我們身處的只是一個小樹林，我們的視線或許便能透過樹木之間的空隙一直看到樹林的邊緣。

同理，倘若我們身處一個無限的宇宙中，那么無論往哪個方向望去，我們都會看到一顆恒星。奧伯斯與其他學(xué)者的觀點認(rèn)為，我們能透過恒星之間的空隙向外看去這一點，似乎便意味著宇宙必然存在所謂的“邊界”，而邊界之外只有黑暗、虛無的空間，不復(fù)有任何恒星存在。即便用星系而不是恒星這一點來思考這一問題，這一推理過程依然是有效的。

在時間上回溯

第一個意識到事實可能并非如此的人是美國文學(xué)家埃德加·愛倫·坡（Edgar Allan Poe）。

愛倫·坡在文學(xué)活動之余，也是一名熱忱的業(yè)余科學(xué)家。在1848 年 2 月發(fā)表的演講中，他闡述了解決奧伯斯佯謬的正確方法。不過他在一年之后便去世了，彼時他的觀點并未被其他科學(xué)家接納。

埃德加·愛倫·坡，第一個正確認(rèn)識夜空黑暗之原因的人

愛倫·坡指出，在向著宇宙更深處遙望時，我們其實是在時間上向著更早的時期回溯，因為光在太空中穿行需要一定的時間。當(dāng)我們的視線穿過恒星之間的空隙看向黑暗的夜空時，我們事實上是在回看宇宙中尚未有恒星誕生的階段。

用愛倫·坡的話來說，我們望向的地方距離我們“如此遙遠(yuǎn)，尚未有任何來自彼處的光線能夠到達(dá)我們身邊”。

時間的邊界

這一概念只需稍作修正便能與大爆炸的概念相契合。此處的重點在于宇宙的年齡是有限的，盡管宇宙在空間上似乎并無邊界，但它在時間上卻有一個“邊界”（大爆炸）。透過恒星與星系之間的空隙向外遙望時，我們是在真正意義上回看遠(yuǎn)在星系形成之前的一段時間。然而現(xiàn)代儀器揭示，夜空并不是完全黑暗的。

我們在夜空中“看到”的是源于大爆炸“火球”的宇宙微波背景輻射。它曾經(jīng)如恒星表面一般熾熱，但由于宇宙的膨脹而發(fā)生了紅移，如今它的溫度僅有 2.735開爾文。夜空的黑暗是一種證據(jù)，可以證明宇宙誕生于某個具體的時間點。

人類用自己的肉眼便能“看到”支撐大爆炸模型的證據(jù)，或者不妨說，在有些方向上“看不到”恒星這一點才是證據(jù)。

關(guān)于宇宙還有很多謎題等待科學(xué)家們?nèi)ソ獯稹?/p>

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責(zé)編/心與紙

來源：蝌蚪五線譜