夜空为何是黑暗的？

你可能想知道为什么天空是蓝色的。或者是什么让日落呈现出鲜艳的红色。这些鲜艳的颜色在自然界中显得格外突出，需要解释。但你有没有想过为什么夜空是黑色的？

第一次听到这个问题时，你几乎无法理解。“这就像问为什么水是湿的，”布法罗大学的宇宙学家威尔·金尼 (Will Kinney) 说，他目前在瑞典斯德哥尔摩大学休假。但几个世纪以来，夜空的黑暗一直困扰着天文学家。他们把这个谜题称为奥伯斯悖论。

遥远的恒星看起来很弱，非常遥远的恒星光线太暗，你无法用肉眼看到。但是当哈勃这样的太空望远镜深入观察天空最黑暗的地方时，它们会发现一簇簇非常暗淡的星系。它们看得越深，发现的就越多。如果宇宙永远存在，恒星均匀地散布在整个宇宙中——正如许多早期观星者所假设的那样——夜空中将充满如此多的光点，以至于它永远不会显得黑暗。

北卡罗来纳州立大学天体物理学家凯蒂·麦克说：“星星无处不在，弥补了某些星星距离遥远的缺陷。”在无边无际的宇宙中，无论你朝哪个方向看，你的视线总会落在恒星的表面上，整个天空总会闪耀着太阳的光芒。

夜晚的存在证明了我们看到的星星不会永远存在。要理解其中的原因，请想想光线是如何从遥远的恒星传播到你的眼睛的。

和人和汽车一样，光也有速度，所以即使它移动得非常快，也需要时间才能到达目的地。当你收到朋友度假时寄来的明信片时，你会知道他们上周寄出明信片时在做什么，而不是你读到明信片时在做什么。当你观察行星、恒星或星系时，你也会收到一条来自过去的信息，这条信息会告诉你这个明亮物体在向你发出光时在做什么。当你观察太阳时（当然是间接观察），你看到的是它八分钟前发出的光。木星看起来至少是半小时前的样子。

当你看向太阳系时，你的过去之旅会加速。第二近的恒星（仅次于太阳）发出的光需要四年多才能到达地球，而肉眼可见的最远恒星则需要你回溯 4,000 年前。当天文学家研究邻近的仙女座星系时，他们看到的是 250 万年前的景象。如果明天一场宇宙灾难以某种方式将其抹去，光要再过 250 万年才能将这一信息传到地球。

你看得越远，你看到的宇宙就越久远。“宇宙学家真的很幸运，”金尼说。“你可以看到宇宙的整个历史以一条漂亮的线展开。”

黑暗天空之谜的答案在于，宇宙的历史有一个开端——在恒星和星系出现之前。许多宇宙学家认为，宇宙最初只是一个很小的点，然后在一次被称为大爆炸的事件中开始像气球一样膨胀。如果你观察得足够深入，你可以看到很远的过去，甚至接近大爆炸。“你只是耗尽了恒星，”金尼说。“从宏观角度来看，耗尽恒星的速度相对较快。”

宇宙学家将这个早期时期称为宇宙黑暗时代。在此期间，正如你可能猜到的那样，太空非常黑暗。恒星刚刚开始燃烧，浓厚的氢气雾遮住了微弱的光线。无论你的视力有多好——即将投入使用的詹姆斯·韦伯望远镜确实有敏锐的观察力——当你回首过去时，你会发现没有什么可看的。

当你仰望星空时，你看到的黑暗在某种意义上是早期遗留下来的黑暗。星星不会照亮整个天空，因为我们能看到的宇宙部分是有限的——它并不像早期天文学家所想的那样永远存在。“没有足够的光来填补所有的空白，”麦克说。

探索宇宙最遥远、最古老的部分通常需要多年的研究和强大的望远镜，但夜空一直在我们眼前悬着一个基本问题的答案。你所要做的就是去看看星星之间的空间。