白晝結(jié)束，天空中最明亮的恒星太陽落下地平線，留給地球的是廣闊的黑色夜幕，上面散布著遙遠的恒星發(fā)出的光，如果幸運的話，也許還可以看見我們銀河系的其余部分和鄰近的星系——麥哲倫星云。

但是同樣是恒星，為什么太陽那么亮，照亮了地球，夜晚滿目的恒星卻還是如此的黑暗呢？只是距離的緣故呢？

在1820年代，天文學家海因里?！W爾伯斯指出，根據(jù)當時人類對宇宙的了解，夜空根本不會變得漆黑，這是一個非常合理的假設(shè)，因為當時人類認為宇宙是穩(wěn)定不變的。

每天開始，太陽都會升起，天空中的星星將以可預(yù)測的方式運動，我們還認為宇宙在可視范圍上是統(tǒng)一且無限的。整個夜空不僅應(yīng)該不暗，而且應(yīng)該在各個方向上都與太陽表面一樣明亮。

這個看似矛盾的地方被稱為奧爾伯斯悖論，奧爾伯斯也并不是提出問題的第一人。1600年代開普勒在內(nèi)的其他天文學家，甚至六世紀希臘的哲學家都曾提到夜空較暗的問題 。

但是，如果這一切都是真的，那么望著夜空進入無限的宇宙，就意味著在任何方向上我們最終都會看到一顆恒星。想象一下，看著一片茂密的森林，盡管樹之間有空間，但您會看到一堵樹墻，那是因為一棵樹總是落在您的視線內(nèi)。在我們無限的宇宙中，您可能不得不往后看得越來越遠，才能看到給定方向的恒星，這可能意味著恒星太微弱而看不見。

但是，奧爾伯斯悖論也告訴我們，如果宇宙是無限不變的，那么它也必須無限古老。即使是最遙遠的恒星發(fā)出的光，也有時間到達我們的眼睛。

奧爾伯斯和其他人認為問題可能出于星際塵埃。觀察者與恒星之間的塵?？梢酝ㄟ^吸收恒星的光線而使恒星模糊。例如，如果房屋上的窗戶上滿是灰塵，則很難透過它們看到窗外的風景。那么，可能是因為很多灰塵擋住了所有光嗎？

天文學家很快意識到這不是解決方案。盡管灰塵確實吸收了星光，但它會加熱并重新釋放該能量，這意味著我們?nèi)匀粫诘厍蛏峡吹絹碜赃b遠恒星的光。而且，根本沒有足夠的星塵引起這種現(xiàn)象。

奧爾伯斯悖論還有其他的解決方案。例如，星星的分布可能不均勻嗎？即使有無數(shù)的恒星，它們也可能會聚在一起并彼此隱藏。這些方案可能部分正確。在我們的視線中，可能有些恒星彼此堆疊在一起，呈絲狀結(jié)構(gòu)。

當天文學家埃德溫·哈勃發(fā)現(xiàn)宇宙在膨脹，并且用宇宙大爆炸解釋宇宙的起源時，夜空暗淡的解釋就變得容易多了。

宇宙大爆炸告訴我們宇宙并不是無限古老，而是有生命的， 而且宇宙在不斷增長，發(fā)生變化和伸展。這種膨脹的、變化的宇宙對夜空有兩個主要影響。

膨脹的宇宙導致恒星發(fā)出的光從遙遠的地方到達我們的眼睛發(fā)生伸展。拉伸光波可以有效地改變其波長，將其移動到電磁頻譜的紅色和紅色以外的部分，這種現(xiàn)象稱為紅移。拉伸或紅移的光線波長太長，被稱為紅外光，我們的眼睛看不到。因此，宇宙的膨脹意味著恒星發(fā)出的可見光最終可以擴展為我們不再可見的光，從而為我們提供了黑暗的夜空。

也許更重要的是，在不斷膨脹的宇宙中，沒有足夠的時間讓宇宙所有遙遠角落的光到達我們眼睛。光以有限的速度傳播，但是我們通常不會在與日常生活相關(guān)的尺度上遇到這種有限的速度，在地球光的旅程似乎是瞬間發(fā)生的。

但是在宇宙尺度上，從太陽光到我們地球需要八分鐘。因此，如果太陽熄滅，我們將幸福地整整八分鐘都沒有意識到。然而，我們鄰近的大規(guī)模星系仙女座發(fā)出的光將耗時250萬年才能到達地球。因此，隨著宇宙變大，這些時間尺度也變長，我們最終達到了已知年齡 138億年的上限 。

如果一顆恒星足夠遠，它發(fā)出的光以至于需要超過138億年的時間才能到達地球，那么該光可能正在路上，我們還在等。

所以，在膨脹的宇宙中，正是由于光波發(fā)生紅移以及有限的光速導致了我們所看到的的宇宙和夜空是黑暗的。