当我们仰望星空时，为什么会看到整个宇宙都是黑色的？

首先我想说，对于我们普通人来说，这是一个看似简单的问题，但是对于一些科学家来说，这是一个不可思议的问题，至少在以前是这样的。假设宇宙是稳定无限的，恒星是均匀分布的，那么宇宙中就有无限多的发光体，理论上足以让夜空比上面亮很多。相反，我们看到的夜空除了比较亮的星星之外，几乎是一片漆黑，如下图所示。最早提出为什么天空总是黑暗的人可以追溯到1576。英国人托马斯·迪格斯(Thomas Digges)在他父亲的著作《预测未来》(PrognosticationEuerlastinge)中提到了这个问题。是德国天文学家奥尔勃斯在1823年提出并撰写了一篇关于宇宙学的论文。

这就是所谓的奥尔勃斯悖论，它指出，如果宇宙是稳定的，无限平坦的，那么许多恒星的分布将会非常均匀，每颗恒星的光将同时到达地球，我们的夜空将会看起来很亮。但我们今天在夜空中看到的却恰恰相反，这就产生了一个悖论。当时很多人对这个简单的问题不够重视，想知道这些科学家在说什么，为什么要说。直到20世纪50年代，我们才得到一个完美的答案。在此之前，对于这种现象有很多解释，但都被否定了。

例如，奥伯特自己解释说，来自恒星的光永远不会到达地球，因为它被遥远的宇宙尘埃粒子阻挡或吸收了。但他的解释违反了热力学第一定律，热力学第一定律指出能量必须守恒，因此吸收的光在传输到尘埃时必须向各个方向辐射光子。第一个提出正确解释的人是埃德加·爱伦·坡。令我们惊讶的是，他不是一个所谓的天文学家，而是一个浪漫的美国诗人。在他的散文诗《尤里卡》(1848)中，他认为我们之所以看到夜空的黑暗背景，主要是因为一些看不见的星星离我们太远，它们的光无法到达我们这里。

到了20世纪，我们终于得到了一个还算不错的答案，那就是宇宙太年轻，还在膨胀。现在我们看到一种现象叫做“红移”。几乎所有遥远的东西都远离地球。所以我们需要知道的是，遥远恒星发出的光的波长被拉得太长，以至于对应的光的能量变得很弱，所以很多遥远恒星发出的光到达我们这里的时候都很弱，我们几乎看不到。这里最重要的是，光的传播速度是有限的，宇宙中的恒星太少，无法照亮整个宇宙。