回顾：夜空本就是黑色的？别被固化思维骗了，黑夜的真相令人“绝望”

宇宙形成于150亿年前，地球大约形成于46亿年前，人类大约在1300万~600万年前和黑猩猩分家，然后扩大生活领域到各个大陆。直到20万年前，人类在自然中发现了火，学会了控制和运用火。

再到1万多年前，人类开始农耕，开始自己制造粮食。之后，蒸汽机被发明出来，大约在250年前，人类从农业时代变成了工业时代。半个多世纪前，人类第一次踏上月球，目前人类对于宇宙的探索依然在路上。

人类能够成为地球上最高智慧的生物，有很大一部分的原因来自于对未知的探索。

宇宙模拟图

在人类强烈的求知欲和好奇心的驱使下，人类才逐渐掌握到了更多信息，这些信息代代相传，千百年间的知识也因此不断更新迭代，所以我们才有了高于其他生物的智慧。在对未知的探索中，神秘的星空和宇宙一直都是人类充满疑问的领域。

有人问，夜晚为什么是黑色的？会有人说夜晚本身就是黑色的，很正常。注意，不要被固化思维给骗了，这个世界上没有什么事情是理所应当的，黑色的夜晚其实隐藏着一个令人“绝望”的真相。

城市中的黑夜

古时候对宇宙的理解

中国古代对天文学方面有着不少的研究，早在汉代就出现了著名的“论天三家”。“论天三家”即：盖天说、浑天说和宣夜说。

大约在殷末周初，盖天说最早提出。当时人们认为天空就像一把巨大的无柄雨伞笼罩在正方形的大地上，四周有8根巨大的支柱支撑着天空。日月星辰在天空上不停运动，距离远得时候就消失了，距离近得时候就出现了。而且人们还根据天气和节气的不同，“测量”出了太阳距离我们的距离，甚至还用表（髀）进行定量计算，给盖天说的理论赋予了数学层面的解释。

盖天说示意图

盖天说被提出后，人们通过对它的研究编写出来著名的天文论著《周髀算经》。大家还依照盖天说的原理绘制出了天文图，做出来了大量的天文计算，对大地的测量也因此而变得更为准确。

但是这种说法在之后因为逻辑不通而被推翻了，如果真的是天圆地方，那方形大地的四个边角怎么处理？大约在战国时代，人们提出了接近于地心说的浑天说。但是浑天说并未推翻盖天说，两种理论一直处于分庭抗礼的状态。

张衡提出了浑天说

浑天说与盖天说很大的不同之处在于，浑天说认为，所有的星球都在一个“天球”上，地球则是“天球”的蛋黄，被所有天球所包围。而且，浑天说能更科学地解释一些自然现象。 浑天说中最著名的代表人物就是发明了地动仪的“张衡”，他还为浑天说编撰了一本书籍《混仪注》。

除了宇宙像鸡蛋，地球是蛋黄以外，张衡还认为，“天球”之外还有别的世界，用他的原话来说就是“宇之表无极，宙之端无穷”。但直到唐代，浑天说才彻底否定了盖天说。虽然混天说流传了上百年，而且有了较为完善的理论体系支撑，但另一种学说竟然和现代天文学说惊人地相似，那就是宣夜说。

浑天说示意图

在盖天说和浑天说的基础上，有人提出了宣夜说。宣夜说认为，日月星辰在虚空中漂浮，这是人类首次认为天体漂浮于气体之中。宣夜说甚至还演化认为天体自身、银河、太阳、月亮等都是天体组成。不过这种学说没有解释天体运动规律，所以几乎失传。

无垠的宇宙隐藏着这么多秘密，有没有人问夜空为什么是黑色的呢？答案是肯定的。

宣夜说和现代天文学说惊人地相似

夜空为什么是黑的？

夜空为什么是黑色的？德国天文学家奥伯思深入研究了这个问题，而且重新提问并且解答了这个问题，这就是著名的奥伯斯佯谬。奥伯思对夜空是黑色解释很简单：宇宙中有吸收光线的物质，恒星散发出的光芒被吸收了，所以我们没办法看到恒星点亮夜空。

而且奥伯斯佯谬还有四个前提，一是宇宙天体均匀分布，释放的能量也均匀分布在宇宙中。二是宇宙无穷无尽无边无界。三是天体释放的能量是均匀稳定的，不会因为时间而发生变化。四是宇宙是一成不变的，不会因为时间的推移而产生变化。

奥伯斯像

有人说，是不是恒星的光芒太微弱了，不像太阳光那么强烈？而且恒星距离地球的距离有远有近，距离太远的恒星在地球上就看不到了。

这样的说法乍一看很有道理，但实际上，根据天文学家和数学家的研究，恒星的光线在一定角度内不会受距离影响，也就是说，哪怕恒星距离地球非常远，但只要在特定角度就一定可以看到。那是奥伯斯的理论有问题吗？

能量守恒定律表示，有能量被吸收，就有能量被释放，假如有吸光物质吸收了光线，那就会导致温度升高释放辐射。如此说来，光源并没有消失，只是转移了。因此，奥伯斯佯谬的内容又变成了“在由年龄无限的和静止的星系组成的宇宙中，积累起强烈的光，使夜晚的天空明亮，而不是如观察到的那样黑暗。”

奥伯斯佯谬认为恒星散发出的光芒被吸收了

1964年，天文学家海里森发表论文讨论奥伯斯佯谬，他认为，恒星是否静止不重要，恒星的年龄才是解答奥伯斯佯谬的关键所在。但他的观点很长一段时间里都不被大部分人接受。1987年，有天文学教科书做了调查，仅有30%的人认为海里森提出的无限年龄假设的不成立证明了奥伯斯佯谬的问题。

通过对宇宙的探讨，催生了很多天文理论，其中最著名的理论之一就是宇宙大爆炸。根据宇宙大爆炸理论来说，宇宙并未无限大，也并非一成不变，虽然我们能够观测到的距离，但是宇宙确实有边界，而且边界还在不断膨胀。

宇宙大爆炸模拟图

宇宙大爆炸理论指出来奥伯斯佯谬中的关键，同时也对夜空为什么是黑色的做出了一个合理的解释：宇宙不断膨胀，而且速度也越来越快，因此距离远的恒星光线无法到达地球，而距离近的恒星光线也已经变成了辐射，所以光亮越来越少，夜空一片黑暗。

由此，人类也发现了非常绝望和恐怖的事实：人类的可观测的范围正在逐渐被缩小。

宇宙大爆炸示意图

绝望的事实

宇宙大爆炸理论指出宇宙在不断膨胀扩张，而且其膨胀速度已经超过了光速。著名的相对论中就曾说过，光速是恒定不变的。这样说来，距离我们比较远的星球的光线，在宇宙高速膨胀的影响下离我们越来越远，我们永远也看不到它们的光。

就像是一列没有尽头的火车正在向远方驶去，即使我们知道火车上有个人在向我们狂奔，但是因为火车的速度更快，他只会离我们越来越远。

大爆炸以来，很多光线以光速向地球传播，但是有些天体距离遥远到光线都没有足够的时间能够抵达地球，因此我们根本没有机会见到它们。而那些有足够时间可以让光线抵达地球的区域，就成了可观测宇宙。也就是说，可观测宇宙的范围和我们观测手段是否发达没有关系，它的范围取决于被观测对象的光线有没有足够的时间能够抵达观测点。

宇宙正在不断膨胀

科学家推测目前可观测宇宙的半径大概是465亿光年，直径大概是930亿光年，而且宇宙学原理表示，不论从哪个方向到可观测宇宙的边缘，距离大概都是相等的。可观测宇宙之外的那些区域，会以光速以上的速度不断膨胀，最终距离地球越来越远，而且随着时间的推移，未来我们永远也无法去观测到这些区域。

物理和天文学领域有一个名词叫做红移现象。它在天文学中是指，物体的电磁波受到某种原因导致频率变得比之前更低。

如果恒星离我们越来越远，光的谱线就会向着红色方向移动，反之，如果恒星向我们越来越近，光的谱线就会向蓝色靠近，科学家将其称之为蓝移。

红移和蓝移示意图

1929年，美国的天文学家哈勃发现，距离我们比较遥远的星系正在不断远离我们，而且由于距离被拉开，红移的速度也在加倍提升。

受到红移现象影响，我们原本可以看到的星系也会逐渐消失，变成不可观测的区域。也就是说，我们现在看到的百亿光年以外的光线，其实是百亿年前的宇宙，而这些光线以后有可能再也看不到了。

浩瀚的宇宙中藏着如此之多的秘密，假如我们没有对其深入探究，可能要等到宇宙毁灭，或者人类灭亡也不知道发生了什么事情。可观测宇宙的范围我们无法改变，红移现象我们也无力干预，那我们可以做什么呢？

红移示意图

光污染与暗夜保护

我们每个人于宇宙而言不过是一粒微尘，我们的力量无法干预其存在。站在大地上，我们仰望星空，只能以肉眼去感受天空的广阔。可遗憾的是，人人都可以免费观看的星空，现在也成了难得一见的自然景观。

人类活动造成水资源污染、土地资源污染、空气污染，现在各种不合理的灯光也造成了环境污染。白亮污染、人工白昼污染和和彩光污染严重干预了地球运转了几十亿年的规律，人们在光线的影响下，想看看星光斑斓的星空都变得异常艰难，而漆黑的夜空甚至成了稀缺资源。

在光污染的破坏下，动物的生活规律遭到破坏，人类的眼角膜和虹膜也被伤害，受到视力影响的人也越来越多。而且光污染还造成资源浪费，间接造成人类头疼、注意力下降等问题，更重要的是光污染还严重影响天文观测。

天文学有本著作叫做《耶鲁亮星星表》，里面记载了6.5等亮度的9096颗星星。这些星星的数量是人类在不用望远镜的前提下就能看到的星星。按照书籍的构想，如果在漆黑的夜空下，我们肉眼大约可以看到4000颗星星。但是现在，即便在天空毫无遮挡的前提下，纽约的郊区也只能看到250颗左右的星星，市中心则更少，只能看到50颗左右的星星。目前，地球上有三分之一的人看不到银河。

多伦湖畔的银河

好在光污染也唤醒了人类的环保意识，早在1988年，国际暗夜协会就为了保护暗夜，呼吁全球重视光污染而成立，世界自然保护联盟甚至成立了暗夜顾问委员会，我国的西藏阿里、那曲等5个地区的暗夜星空，也被纳入了世界暗夜保护地名录。

结论

宏观上来说，宇宙不可能受人类的力量影响，但微观上来说，合理预防光污染，就是赋予我们每个人类仰望星空的权利。希望我们能够减少使用反光材质的建筑材料和装修材料，尽量避免通宵亮灯，用自己微小的改变，还地球一片美丽的星空。

夜空