夜空为什么是黑的？

答：

这个问题比较显然的答案是:白天的时候，阳光经过大气层散射，然后进入我们的眼睛，因此白天很亮。晚上的时候，由于地球的自转，我们处于地球的背面，太阳照射不到，因此夜空是黑的。

但是其实要真正解决这个问题并没有那么简单。我们处于广袤的宇宙之中，宇宙中有无数像太阳一样的发光体，假如将地球接收到的来自无限大宇宙的所有发光体的光子累计，通过积分计算，不难发现结果是趋于无穷的，也就是说地球上以及宇宙其他任意星球上本应该是永远亮着的。这个问题就是奥伯斯佯谬。

但事实显然不是这样的，问题的关键是宇宙的膨胀。由于宇宙的膨胀，整个宇宙的发光体密度实际上在降低，而且部分发光体在远离我们，这会导致光波的红移，即光子的能量降低。另一方面，根据宇宙膨胀理论，宇宙存在一个初始点，距今约137亿年，这就意味着我们只能看到距离我们137亿光年以内的发光体，宇宙深处的光子来不及传播到地球上。因此，地球接收到的光子实际上是来自于离地球比较近的一部分宇宙空间，且能量在不断降低，这些能量有限，数目也有限的光子确实不足以照亮地球，实际上宇宙存在微波背景辐射，也正是来源于这些能量不高的光子，微波背景辐射的波长在厘米级，已经超出了人眼的感知范围，因此我们看到的夜空是黑的。

参考资料：

夜空为什么是黑色的？| 天问专栏

by 有衡

标签： 星夜答案

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