为什么夜晚是黑的？这里面有什么科学解释吗？

在古希腊时期，人们把现象分为月球之上和月球之下，他们认为这两个地方适用的规则并不一样，其中月球之上也就是天空，是星星像是一块幕布一样遮挡在天空中。

而地球位于宇宙的中心，所有的天体都围绕着地球转动。

在当时，古希腊先贤们对宇宙的研究并不多，这是因为它们认为宇宙是完美的，所有的天体都在做完美的匀速圆周运动。

后来，第谷通过观测发现了超新星和彗星，否定了月上完美的理论；开普勒提出了开普勒三定律，发现了行星的运动轨迹并不是圆周运动，而是椭圆。比如：月球就有近地点和远地点。

此时，伽利略也用望远镜发现并不是所有的天体都围绕着地球转动，还有一些天体的运动轨迹和地球并没有关系，比如：木星的卫星。

也就是说，地球并不是宇宙的中心，科学家们发现太阳才是宇宙的中心。这就是日心说，它最早是由古希腊的阿里斯塔克提出来的，后来到了中世纪，又由哥白尼提出，并完善成一个可靠的模型。

但是我们现在知道了，宇宙并没有一个中心，那这个理论是谁提出来的呢？其实是牛顿。

1687年，牛顿在《自然哲学的数学原理》一书中提出了大名鼎鼎的万有引力定律： 任意两个物体之间都会受引力相互吸引，引力的大小与它们质量的平方成正比，和它们之间的距离成反比。

牛顿的伟大之处在于他将宇宙的自然规律和地球上的拟合在一起，并且非常准确。

但是问题又来了，牛顿发现按照自己的理论，宇宙中的天体应该会因为引力的作用而相互靠近，并逐渐挤压成一个点。但是现实中并没有观测到这种现象。

于是牛顿认为宇宙是无限大的，这样各个地方的天体受到的引力就会相互抵消，既不会相互靠近也不会相互远离。按照牛顿的理论，宇宙中并不存在中心，因为处处都是中心。

但是德国天文学家奥伯斯在1823年提出，如果宇宙是无限大，并且是静态的宇宙（也就是宇宙不会膨胀，也不会缩小），那么晚上不应该是黑的，而应该有许多星光到达地球，最终把地球照亮，但实际观测并非如此，这就是 奥伯斯 佯谬 。

其实并没有科学家回答奥伯斯佯谬，但是科学家们在解决问题时，顺道把这个问题也解决了。

1905年，爱因斯坦发表了4篇开创性的论文，其中就有一篇是广义相对论。他在推导自己的广义相对论重力场方程时，发现方程得到的是一个膨胀的宇宙，这和爱因斯坦的世界观并不符合，因为他认为宇宙是永恒的，于是他在方程里加了一个宇宙常数，抵消了膨胀效应。

但很快爱因斯坦遭遇了打脸，这时哈勃通过望远镜发现了宇宙中一些天体发生红移现象，也就是离地球越来越远，而且离地球越远的天体，红移的速度越快。虽然哈勃对自己观测的现象拒绝做出解释，但是敏锐的科学家们已经知道了宇宙正在发生膨胀。

也就是说，爱因斯坦添加的宇宙常数其实是画蛇添足，但是神父勒梅特（同时也是科学家）却指出，只要给宇宙常数取一个特定的值，就可以描述宇宙膨胀的速度。

根据宇宙大爆炸理论，人们可以倒退过去，如果说宇宙是不断膨胀的，那么宇宙就应该有一个奇点。后来科学家提出了一个模型： 宇宙大爆炸模型 ，在这个模型中，宇宙起源于138亿年的大爆炸，并且一直膨胀至今。

由于宇宙存在着一个开端，持续至今大概是138亿年，再加上光子传播的速度是光速，因此人们能够接收到的光子有限，所以夜晚只有少量的星光，很多光还没有到达地球，因此，地球不是被星光所覆盖。

当然，人们并没有止步于解决为什么夜空是黑的，科学家们还发现宇宙的膨胀速度并不一样，在宇宙刚诞生之处，宇宙发生了暴涨，在一普朗克时间里，空间从一粒蚂蚁那么大暴涨到了几十倍可观测宇宙那么大。

之后宇宙开始减速膨胀，但现在科学家们发现了暗能量在促使宇宙加速膨胀。所以天文学中还有许多未解之谜等待着科学家解决。

有时看似非常简单的问题，背后涉及的原理非常复杂，黑夜中的星光就是如此。科学家们虽然没有正面回答这个问题，但在解答其他问题时顺道把这个问题也给解决了。

白天不懂夜的黑，的是我们经常听到的一句话，可是为什么黑夜是黑的呢?夜晚的天空明明有那么多星星，为什么还是照不量夜空呢?这个看似简单的问题其实非常深奥，而现在科学家们找到了“黑夜是黑夜”的原因。

每当我们凝视夜空的时候，我们都觉得它像一块镶嵌着闪亮星星的漆黑空间。这种现象被称作奥伯斯佯谬，虽然它出现在16世纪，但至今依旧引发着一些争议。它提出的问题是：如果宇宙真的无限而永恒，那么为什么我们看到的不是一模一样的明星，夜晚看到的是漆黑的夜空而非明亮的天空呢?

现代解释认为宇宙有限，它有年龄并且正在越来越快地扩张。根据爱德文·哈勃在1929年的观察，宇宙的扩张使得遥远明星的光变成了人类肉眼看不见的颜色。

但根据发表在《天文物理期刊》上的一项新研究，天文学家们也许终于能够解决这个争议了几个世纪之久的问题。

天文学家们先前估计人类可观测宇宙的范围内包含一千亿个星系。新研究通过估计附近星系和宇宙最远边缘星系的密度，再次检查了这一数据。由于光的速度有限并且能够花数十亿年的时间到达地球，因此他们还回顾了宇宙的年轻时代。

荷兰莱顿天文台的Christopher Conselice带领着其他三位天文学家们，开始了他们的研究。他们发现在他们回顾的那个年代，星系的密度有所增加。这很重要，因为星系经常合并并随着时间的流逝而增大。(以我们的银河系为例，它就正在与仙女座星系碰撞的进程中。)

但等到星系的密度增大到一定值之后，就会下跌。研究人员们总结道：“人类的观察并未到达最小的星系。我们知道在我们目前可观测宇宙的范围之外，还存在着更多小星系。”

通过 探索 他们看到的比率，并假定有东西遮住了他们的视野，他们认为先前对可观测宇宙内星系的数量有误，宇宙中应该有2万亿个星系而非先前预估的一千亿个。

该团队表示：“这个问题并不是好奇导致的一时兴起，它还联系着宇宙学和天文学其它很多问题。”是什么将这些星系藏了起来，这又让我们回到了奥伯斯佯谬。

研究人员们表示关于奥伯斯佯谬的大多数解决方法都分成了两个阵营：第一个解释了恒星和星系的消失方式;第二个，他们解释了为何许多恒星和星系存在但我们从地球上看不到。

最受欢迎的观点是，宇宙扩张有看不见的星系红移，它结合着宇宙有年龄和可观测到的大小出现。但Conselice及其同事推进了一步，给这个谜题新增了另外一个答案。

他们认为气体和尘埃吸收了在宇宙中漂移的光(该观点早就被抛弃，因为科学家们原本认为这种解释会让黑暗的天空问题变得更糟糕)，这以过程扮演了一个变黑角色。

基本原理是，恒星的无限场会无限加热气体和尘埃，直到其也像恒星一样明亮为止。

研究人员们认为遥远但数量有限的星系发出来的可见光被气体和尘埃吸收了一部分，接着这些光以红外线和紫外线波长等人类肉眼看不见的形式被重新释放出来。

在下个十年左右，地球和太空里会有越来越多灵敏的望远镜，研究人员们希望能够利用这些测试他们的理论能否站得住脚。

Conselice在NASA的一个新闻发布会上说道：“想到宇宙中还有百分之九十的星系等待着人类去研究，这真是令人难以想象。

道理其实很简单，由于地球距离太阳近，白天地球面向太阳，接收恒星释放的光粒子多，密度大，物体反射到人的视网膜里的光粒子数量多，因而看物体及周围环境清晰明亮。夜间地球背向太阳，太阳辐射的粒子被地球的另一面遮挡住，而地球距离宇宙中的的其他恒星距离非常遥远，来自星空中的光粒子，密度及其微薄，地球大气及其地球表面物体，接受到的光粒子非常少，反射到人的视网膜里的光粒子极少，看到的物体及周围环境是黑色的。