参考消息网12月18日报道 《科学美国人》月刊网站11月22日刊登题为《为什么夜空是暗的？这要感谢宇宙大爆炸》的文章，作者是菲尔·普莱，内容编译如下：
一个看似简单的问题——简单到连问这个问题都觉得很傻——却能引发深奥的、甚至天大的洞见，这种事情每每让我开心不已。
举个例子：为什么夜空是暗的？
我能想象你读到这句话时会想：“认真的吗？这很深奥？”
是的。的确深奥。我也能想象你在想：“但答案显而易见！天上就那么多星星。距离越远的星星越暗，所以它们之间有大片漆黑，没有任何东西可以照亮。夜空当然是暗的。”
但是，这个答案是错误的，或者充其量是不完整的。即使对一个多世纪前的著名科学家而言，实际情况也并非显而易见。第一个解开这个谜团的人——或者说，至少是第一个用文字给出正确科学答案的人——几乎肯定不是你想象中的那个人！
准确地说，夜空并非完全漆黑一片。
即使在最暗的地方，地球的大气层也会发出微弱的光。然而，我们这里说的是宇宙学上的暗：宇宙本身处于无光状态。即便如此，还是会有一些背景光源——遥远的恒星和星系太小太暗，无法单独看到它们——不过，与太阳表面相比，天空看起来还是非常暗的。
这种比较看似极端，其实不然。这正是问题的核心。
历史上，天文学家一直认为宇宙在时间和空间上都是无限的，绵延不绝。如果你是19世纪的天文学家就更会相信了。你会认为银河系就是整个宇宙，托勒密的古老观念认为银河系每晚都不会改变。你会说，月亮当然会经历各种月相；行星，顾名思义，会在天空中游荡，等等。但恒星一直在那里，从来如此。
不过，这种想法会带来一个问题：如果宇宙空间无限大，恒星均匀分布在各个角落，那么天空应该是明亮的——非常明亮。
在我们19世纪的思维中，宇宙是无限的——这意味着有无限多的恒星。在这种情况下，无论你看得多远，无论你观察到的天空区域有多小，你的视线总会击中一颗恒星。这意味着整个天空都应该像恒星那样明亮！
但事实并非如此。夜空是暗的。怎么会这样？
我们把这个看似矛盾的黑暗天空现象称为奥尔贝斯悖论，这是以德国天文学家海因里希·威廉·马蒂亚斯·奥尔贝斯命名的。他在1823年的论文《论空间的透明度》中写到这个问题。
我想说的是，奥尔贝斯不是第一个想到或写到这个问题的人——这个问题已经存在了几个世纪，16世纪的英国天文学家托马斯·迪格斯在提出宇宙本质上可能无限的时候就讨论过这个问题。
不同的学者都曾讨论过这个问题，但没有人提出合理的科学方法解决奥尔贝斯悖论。然而，1848年一位美国作家发表了一篇题为《我发现了：一首散文诗》的文章，改变了这一局面。在这篇文章中，作者提出宇宙的范围并非无限，而且光速也有限，根本没有足够的时间让所有的光到达我们这里。
因此，在这种情况下，要理解我们的望远镜在无数方向上发现真空的唯一方式，就是假设看不见的背景距离我们如此之远，以至于没有任何射线能够到达我们这里。
尽管这篇文章并没有提供量化的数学解决方案——这要等到几十年后由英国著名物理学家开尔文勋爵（威廉·汤姆森）来完成——但它在原则上是正确的，是构成正确解释的两个关键部分之一。
这篇文章的作者是谁？埃德加·爱伦·坡。我敢打赌，你再也不会用同样的眼光看他了。
答案的另一部分与此类似，即宇宙并非一直存在。20世纪初，已经猜测宇宙远不只有银河系那么大的天文学家越来越确信这一点。宇宙膨胀的发现抛弃了静态宇宙假说，即宇宙是不变的观点。这个发现与其他观测结果一起，为当前的大爆炸模型铺平了道路。
大爆炸模型并不排斥宇宙空间无限大的可能性，但为埃德加·爱伦·坡的猜想提供了支持，因为大爆炸模型确实推测有一个开始，即宇宙的诞生日。归根结底，我们只能看到这么远，太远的恒星发出的光无法照到我们。
如果整个宇宙都在变大，那么在地球的一定距离之外，膨胀使恒星远离地球的速度会非常快，以至于这些恒星的光线无法到达我们这里。因此，与其说黑暗的天空证明了宇宙大爆炸模型，不如说宇宙大爆炸是帮助我们理解发生了什么的一个关键因素。
现在我们知道，宇宙诞生于大约138亿年前，这就限制了我们能看到物体的距离。膨胀也会使它们的光线变暗，因为这些光线到达我们这里时会失去能量（产生了宇宙红移）。此外，恒星的寿命也有限，一旦制造恒星的星云气体消耗殆尽，宇宙就会变得暗淡无光。随着时间的推移，黑暗的天空会变得更加黑暗。
开尔文勋爵自己说过，科学中不存在悖论；悖论是由于我们的理解有限而产生的虚幻的冲突。
我们对宇宙了解得越多，所谓的悖论本身就会变得越暗淡并逐渐消失。（编译/卿松竹）
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