为什么夜晚的天空是黑的呢？听到这个问题，你的第一反应肯定是因为夜晚没有太阳啊，这不是幼儿园的小朋友都知道的常识么？

夜空

那如果换一种问法，太空为什么是黑的呢？或者说太空为什么不是白的呢？试想一下，假如你在一个很大的森林中，即使森林中的树与树之间的间距不同，但无论你从哪个方向望去，无论你望得多远或多近都总会看到树。

如果把森林想象成是宇宙，把树想象成是星星，那么如果宇宙是无限的，那星星和星系也会是无限多的，那理论上无论你望得多远，都总会看到星星啊，那就不会看到有黑暗的东西存在于星星之间了，那么天空就不应该是黑的啊。

树林

其实夜空为什么是黑的，是一个困扰了天文学家近400年的难题。然而前面提到的用森林来做比喻的例子是开普勒提出来的。而在1823年，德国著名天文学家奥伯斯用数学推理证明了夜空应该是明亮的。

推导的过程是：以地球为中心，在宇观距离r为半径的静态球壳上，每一颗恒星被观测到的亮度与r的平方成反比，球面上恒星数又与r的平方成正比，两者相消，使得r球壳整体亮度与r无关。去无限的静态宇宙，r可朝着无穷远积分，地面上无论白天还是黑夜观看天空，不仅各个方向亮度相同，而且都将是无限明亮，这就是奥伯斯佯谬。（其实看不懂可以忽略）

宇宙大爆炸

不知道大家有没有注意到，前面的证明都有一个前提，那就是“宇宙是无限”的，但实际我们看到太空是黑暗的，那是不是说，其实宇宙是有限的呢？难道这是要颠覆我们的宇宙观？

我们先把这个问题放一边，来看看现代宇宙学的理论，现在普遍都认为宇宙是产生于137亿年前的奇点大爆炸，那也就是说宇宙的年龄大概是137亿年。我们都知道，光在真空中的速度是有限而且是固定的，也就是说我们现在能看到最远的距离是137亿光年，超出137亿光年的光都还没来到地球，我们都还看不到。那么宇宙是不是有限的问题就解决了，从时间的层面来说，宇宙是有限的，只有137亿年，但空间层面还是无限的。宇宙观还没有被颠覆吧？

多普勒效应

说到这里，夜空为什么是黑的问题好像已经解决了，但细心的人会问，如果大爆炸是真的，那为什么我们现在看不到一点大爆炸产生的光呢？理论上那些光是不会消失，而且也应该来到地球了啊，那么夜空看起来也应该是亮的啊。

要解决这个问题，就要引入一个新的名词了，叫“多普勒效应”。多普勒效应是我们生活中常见的一种现象，主要是指物体辐射的波长，会因为波源和观测者的相对运动而产生变化。那么光是具有波粒二象性的，所以光也是具有多普勒效应的。现代宇宙学还有一个观点，就是宇宙是不断地膨胀的，所以可以说光源（大爆炸的中心）相对于我们越来越远了，那么光的波长就会被拉得越来越长，长到一定程度就变成了我们眼睛看不到的波段了。这种现象就叫红移。所以大爆炸产生的光我们的眼睛已经看不到了。（想要了解这些可以去找找宇宙背景辐射的知识）

红移

到这里，夜空为什么是黑的就解决了。

最后再来总结一下吧，以大爆炸的宇宙理论为基础，宇宙的年龄大概为137亿年，并且宇宙是不断膨胀的。所以我们能到的都是137亿光年以内的星星，那些黑暗的地方并不是没星星，只是我们还看不到而已，大爆炸产生的光也已经红移到我们看不见的波长了，我们也看不到这些光，所以夜空看起来是黑暗的。

反过来看，其实夜空是黑的，也是宇宙大爆炸理论的一个重要的证据。