夜晚的天空一片黑暗，真的只是因為太陽落山了？

撰文/鄭文缽

本文選自《知識就是力量》雜誌

晴朗的夜晚，我們仰望蒼穹，

除了看到月光和微弱的星光之外，

天空一片黑暗，這是為什麼呢?

或許很多小夥伴會說：

因為天黑了呀！

因為太陽落山了呀！

然而，我們習以為常的「天黑」，

卻是天文學中最簡單的也最難回答的問題，

對此天文學家們進行了長期的探索，

提出了種種理論。

奧伯斯悖論

奧伯斯是19世紀德國的一位天文學家，他曾提出：按照靜止均勻、無限的宇宙模型，天空中散布著無數個均勻分布的發光恆星，考慮到所有星光在宇宙中任一點的光照總和以及近距離恆星對後面星光的遮掩效應，整個天空應像太陽一樣明亮，而實際上夜空卻是黑暗的，這種理論上的推論和實際觀察的結果形成的矛盾就是所謂的「奧伯斯悖論」。

為了解決「奧伯斯悖論」，

天文學家提出了多種理論。

1

「物質吸光」理論

有的天文學家認為：星空中存在著許多吸光物質，這些物質吸收了來自恆星的星光，使天空黑了下來。而事實卻是：空間中的吸光物質在遮擋光線的同時，也會被光線加熱進而發光，它們將會和恆星一樣明亮，這就像大雨中的樹葉，一開始還能保護地面不受雨淋，可不久雨水便從葉子上滴落下來，最終地面還是會被濕透的。

2

「亮區暗區」理論

有人認為：奧伯斯的理論是根據恆星均勻分布在宇宙中計算出來的，而實際上恆星分布並不均勻，有的星區的恆星密集，亮度高，是宇宙中的亮區；有的星區恆星稀疏，亮度低，是宇宙中的暗區；地球就處於暗區，所以天空只能是黑的。

3

「恆星遠離」理論

還有的天文學家認為：宇宙大爆炸以後，出現了許多星雲，它們逐漸凝聚成各種以恆星為主的天體。隨著宇宙不斷地向外膨脹，大量的恆星遠離地球而去，這些恆星距離我們達幾十億幾百億光年，它們的光根本不可能到達地球，照亮天空，所以在地球上看到的星空是暗的。

上述這些理論看起來挺有道理，

但卻都不能很好地解釋奧伯斯悖論。

比較合理的解釋有：

1

「宇宙太年輕」理論

第一個給出奧伯斯悖論比較合理解釋的不是一位天文學家，而是美國著名的作家愛倫·坡。他認為：之所以遙遠恆星的光沒有能照亮星空，是因為這些光還沒有到達地球。若要使夜空變得明亮起來，我們至少要能看到幾百萬億光年遠的範圍，而宇宙的年齡太年輕了，遠遠小於1萬億年，我們根本無法看到150億光年之外的發光的星體，這些星體的光要過數百億年後才能到達地球，因此我們看到的夜空只能是黑暗的。

2

「宇宙能量不足」理論

1964年，天文學家哈里森提出了另一個可能正確的理論——宇宙間擁有的能量太少才導致天空不亮。據哈里森的計算表明：若要照亮夜空，我們目前觀測的宇宙所需要的能量至少要達到現今的10萬億倍，即每顆恆星的發光度要上升10萬億倍，或者恆星的數目要增加10萬億倍。目前正是由於宇宙中的能量太少，恆星的亮度太低，光線太暗淡，所以夜空只能是黑暗一片。另外，恆星不可能永生，它們總是會滅亡的，就算宇宙無限老，夜晚仍然是黑暗的。

綜上所述，由於宇宙太年輕而且能量不足，這點能量要照亮整個宇宙就像是用一根蠟燭花上一個小時來加熱一幢房子一樣。一個小時太短了，即使你能等更長的時間，可是在完成這項任務之前，蠟燭早已燃盡了。同樣，如果人類再等幾百億年，即使那些遠離地球的恆星的光能到達地球，但在這之前，這些恆星早已消亡化成灰燼了，所以我們地球的夜空只能是永遠一片黑暗。

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