夜空为什么是黑的？你以为的“正常”，却隐藏一个绝望的事实

综述

每当夜深人静的时候有些人喜欢仰望天空，并思考一些事情。对于思维活跃的小朋友来说，他们会对一些司空见惯的事情产生好奇与疑问。比方说在夜晚天空为何是黑色的？

这个问题在普通人看来十分简单，因为晚上太阳光照不到地球夜晚自然是黑色的了。

但是在科学家的眼中凡事都要刨根求源，用科学的方式解释。没想到这一现象困扰了科学界多年才被合理解释出来，并且让科学家得到了一个令人“绝望”的事实。

德国天文学家的悖论

早在1610年著名的天文学家开普勒就对黑夜为何是黑的提出了疑问。从理论上来说宇宙中有数量众多的恒星，有不少恒星的亮度远高于太阳。

可是这些光为什么没有照亮黑夜？反而是亮度不算高的太阳照亮了白天？

当时由于科学技术的限制，他无法用科学的方法解释这一现象就把疑问留给了后人。到了1823年，德国天文学家奥伯斯再一次对这个问题产生了兴趣，为此他还发表了论文。

在论文中指出宇宙当中有众多的发光天体，发出的光是可以传播很远的。那么也就是说，即便是地球背对着太阳光的那一面，也能够接收到许多来自别的发光天体传来的光。

那么按照这样的科学理论推导，地球的天空根本不会出现黑夜，但事实却并非如此。他的这一想法被人们称为悖论，科学家们尝试用各种方法解释这一现象。

红移现象解开多年谜题

后来随着科技的进步，人们发现光分为可见光与不可见光，深入研究后把光形象地看作是波段，终于发现了其传播的规律。起初光从星体当中发出，波段是较短的频率是较高的，后来随着距离的延长波段逐渐变长频率也变低。

当频率高的时候可见光强度高，人们直观地看到耀眼的光芒。当频率低的时候可见光强度弱，人们只能看到微弱的光。

在宇宙当中虽说有许多星体亮度远高于太阳，可是距离地球太远。发出的光波到达地球之后频率降低了自然就变成了微弱的光，也就是我们在夜晚看到的星空。

而太阳距离地球较近，所以到达地球的可见光频率高亮度也高，这也解释了为什么人们看到的太阳十分明亮。

人们把光传播的这一特性叫作红移。红移不但可以解释为什么别的星体都没有太阳明亮，还可以推导出星体与星体之间的距离。

宇宙尘埃进一步阻碍光线传播

其实星体中的光线传播到地球，除了红移现象使光线变弱外，宇宙当中大量的尘埃也进一步阻碍了这些光线的传播。

在宇宙当中还有众多的气体与粉尘，它们共同组成了宇宙尘埃。这些尘埃仿佛一个个微小的阻隔，阻挡了部分光波的传导。

其实我们的大气层也可以看作是宇宙的尘埃。

假如没有大气层的阻隔，那么射入的阳光将比以往强上许多。人类无法承受如此强的辐射将很难生存下去，除此之外，地球上的植物也会由于烈日的烘烤而大面积灭绝。到那时，地球将会变得和火星一样找不到生命的迹象。

所以我们能生存在地球上还要归功于我们的大气层过滤掉了太阳的部分能量。

而大气层的存在也可以反射地面上反出的光，形成了我们白天看到的天空。

像月球这种没有大气层的星体，是无法反射光线的，所以在月球上无论白天黑夜天空都是黑色的。

至此我们就可以用科学的方式解释为什么黑夜是黑的，为什么白天我们能看到天空。

通过红移测算出宇宙不断膨胀

除了用于解释地球上的白天和黑夜以外，红移现象用处不止于此，科学家们利用红移理论加上先进的仪器测出了一些有趣的数据。

比方说某个星体距离地球一万光年，可是过段时间之后再测距离延长了许多。这也说明星体在宇宙当中并非是静止不动的，而是在不断运动。

综合测算之后，科学家还得出了一个结论那就是我们的宇宙在不断膨胀，其膨胀速度远超过我们的想象，甚至比光传播的速度还要快。

而宇宙的膨胀至今没有停止的迹象，也就是说宇宙在不断变大，这也刷新了人类对宇宙的认知。

不断膨胀的宇宙，也给科学家测算星体之间的距离带来了一些麻烦。

假如两个星体之间的距离是10万光年，但隔了一段时间之后星体随着宇宙的膨胀位移了那么距离就不准确了。所以科学家只能实时测量数据以便得到准确的结果。

宇宙膨胀让科学家产生“绝望”

宇宙膨胀除了让测算数据不准确之外，还令不少有远见的科学家感到绝望。

因为按照爱因斯坦的理论，物质是无法超越光速的，而宇宙膨胀速度远超光速，假如在未来人类造出光速飞行器。即便是马力全开，也不可能到达宇宙的边际。

所以人类在有生之年都无法乘坐飞行器到达宇宙边缘一探究竟，着实为一大遗憾。

现实比理论更加残酷，事实上目前人类用先进的仪器也无法探测到宇宙中的一些天体，这对科学家重新认识宇宙造成了许多阻碍。

假如某个天体随着宇宙的膨胀而移动，其速度也超过光速。人类以测光设备探知这一天体将无法得知它的位置，这无疑给了求知欲强的天文学家当头一棒。

结语

由此看来，即便科学家再努力，其认知范围也是有限的，永远无法窥探宇宙的奥秘。虽说现实令人绝望，但是不得不佩服科学家的钻研精神。世上正是由于有了这些科学家才推动了时代的进步。