8 | 宇宙为什么这么黑？
为了讲明白“宇宙为什么这么黑”，我们撰写了《谁告诉你宇宙大爆炸就是真的了？》 《自然界中的黑色与白色是什么色？》 《 多普勒？开普勒？此普勒可是彼普勒？》 《多普勒红移到底有多红？》，将宇宙大爆炸理论、人类肉眼的可视范围、天文学及物理学界对相关问题的主要研究都做了一一讲述。现在这篇文章，将成为“宇宙为什么这么黑”系列的收官之作。
静谧的夜空听到过多少人埋藏在内心的秘密，仿佛在我们的世界里，宇宙就应该是幽深而又安静的。
那么，不知道大家小时候有没有想过这样一个问题，宇宙为什么是黑色的？
小吼小时候就有过这样的疑问，小时候我问我妈，夜晚什么是黑的。小吼妈答曰：“他不黑不就是白天了吗。”
顺便小吼get白眼一枚。
其实，很早就有人问过这个问题了。古人对于黑夜一直有着恐惧和好奇，在希腊神话中，诞生于混沌之中的尼克斯是“征服一切”的司夜女神，而在《伊利亚特》中，她甚至能让宙斯颤抖。甚至到了现代，在我们玩《饥荒》的时候，夜晚也会让角色迪奥san值。
但恐惧从未让人们停止对于黑夜的探索。在18世纪的时候，英国天文学家与数学家哈雷，是哈雷彗星的那个哈雷，不是摩托那个哈雷！根据他的数学模型测算，他发现在宇宙均匀且无限的前提下，夜晚应该是明亮的。
如此说来，宇宙的“黑”是有原因的。
但，宇宙他是黑的，这并不符合哈雷的预期。
不同于小吼收获母上白眼一枚就立刻放弃了考据这个问题，哈雷考据至死都没能找到答案。 在过去的欧洲，很长一段时间里，人们都认为“宇宙是静止、均匀和无限的”。
到底是什么夺走了宇宙本该有的光明呢，科学家们探索了一百多年。
一直到了19世纪30年代，奥伯斯总结归纳并且研究了前人的种种理论和猜想，提出了著名的“奥伯斯佯谬”。即“若宇宙是稳恒态而且无限的，则晚上应该是光亮而不是黑暗的。”
在19到20世纪，针对奥伯斯佯谬的解释，主要基于两大研究。
首先，宇宙的年龄是有限的，这就导致了光无法在有限的时间里穿越无限的空间。
其次是，多普勒发现的“多普勒效应”，大家还记得之前我们讲的多普勒效应吗？物体辐射的波长会因为波源和观测者的相对运动而产生变化。多普勒效应印证了远方星球的光在不断远离地球，这一发现也否定了宇宙是恒定不变的这种固有理论。
在19世纪，上述两种研究对“奥伯斯佯谬”的解释是说得通的。但这个研究结果也带来了新的问题，宇宙的时间起点到底在哪里？天上的星星又为什么在远离地球？
后来，到了20世纪20年代，美国天文学家哈勃通过观测发现整个宇宙都在远离地球，从而印证了由科学家勒梅特提出的，霍伊尔命名的“宇宙大爆炸”理论。这个著名的理论认为，宇宙起源于一个“奇点”，空间与时间皆出自那一刻。
写到这里，小吼突然想到一本书，《最初三分钟》。它是由1979年诺贝尔物理奖得主史蒂文．温伯格所著，他在书里描绘了宇宙起源的详细过程。
在书的结尾，他是这样写的：
“不管所有这些问题可能如何得到解决，也不论哪一个宇宙模型被证明为正确的，我们都不会从中得到什么慰藉。人类总是不可抗拒地认为，我们和宇宙有某种特殊的关系，认为人类的生命不应该是追溯到最初三分钟的一连串偶然事件的多少带有笑剧性质的产物，而是从宇宙的开始就以某种方式存在了。我写到这些话时，正好在从旧金山至波士顿的回家途中飞越俄明上空，大地在下面看起来柔软而舒适，浮云处处，公路纵横，夕阳西下，积雪泛红，很难理解这只不过是一个充满敌意的宇宙中的一小部分，更无法想象宇宙是从一个难以言传的陌生的早期状态演化而来，而又面临着无限冰冷的，或者是炽热难耐的末日。宇宙愈可理解，也就愈索然无味。”
让我们言归正传。
宇宙大爆炸之后，光一直在有限时间内向相对无限的空间中传播，由此导致传递到地球的光的波长越来越长，频率越来越低，从而超出了人类的可视范围。
黑色的宇宙背景，由此诞生。它就如同一块厚重的幕布，承载着浩渺的星空，承载着微小的我们的点点心事。
在历史长河中，也层有人提出了宇宙中的光被宇宙尘埃遮挡，从而无法抵达地球的理论。听起来好像很像那么一回事，但是，这个理论违反了热力学第一定律。
热力学第一定律，就是光在被物体吸收后又会以能量甚至光子的形式放出，并不会被完全吸收。深夜的反射太阳光的明月便是有效的证据，也正是因为我们熟悉的月光，证明了“光被宇宙尘埃遮挡”是一个不正确的理论。
而另一个解释源自数学分形学的推导，当年为解决“奥伯斯佯谬”，分形学界提出过一套合理的解释理论，能够解决“奥伯斯佯谬”。但由于相关理论与实际的天文观测结果并不相符，故未再受到重视。
当我们和前人一样仰望天空，看着这漆黑的幕布上一朵一朵来自人类文明的光晕，我们的祖先也曾问过很多次，“宇宙为什么是黑的”，那些科学家前辈们一代又一代的思考，求证，终于变成了我们现在的“常识”。
科学从来不是凭空出现的，每一个我们耳熟能详的理论，都是一代一代人的心血。也许这就是所谓的传承，人类也如同，用一代一代人有限的生命，试图照亮无限的科学真理之中。
参考资料：
- Olbers' paradox | astronomy
- Olbers Paradox
- https://zh.wikipedia.org/zh/%E5%A5%A7%E4%BC%AF%E6%96%AF%E4%BD%AF%E8%AC%AC
作者：
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