宇宙中那麼多的恆星，為什麼沒了太陽照射天就黑了？

我們處所的銀河系估測恆星的數量就有1000-4000億個，而在可觀測宇宙範圍內，像銀河系這樣的星系起碼有數萬億個之多，那麼理論上在半徑為465億光年可觀測宇宙內，恆星的數量可以達到10^23這樣的級別。有的朋友不禁產生了疑惑，像太陽這樣一個恆星，就可以將地球面向它的一側完全照亮，那麼為何宇宙中這麼多恆星，當夜晚的時候，沒有將地球照亮或者天空為何是黑的呢？相信大家的第一直覺反應就是，其它的恆星距離地球太遠，光線在傳輸過程中衰減得非常厲害。其實原因並非如此簡單，如果按照宇宙中的物質是各向同性均勻分佈、處於靜態的觀點，整個宇宙應該是完全明亮的，相信這個結果大家都非常震驚吧。

其實，早在19世紀20年代，就有科學家提出了這個問題，這個科學家就是德國科學家－奧伯斯，他假設我們處所的宇宙空間，是完全靜止、均勻和無限的，如果令恆星的平均光度為Ln，恆星在宇宙中的空間數密度為n，那麼在地球上，我們接收到的恆星發出光線的總照度可以用如下公式計算：

那麼，當宇宙空間尺度無限大，即式中的r為無窮大時，我們可以發現地球所接收到的恆星總照度也趨向於無窮，顯然這是不可能的，這個推導的過程就是科學界常說的奧伯斯佯謬。它所表達的觀點，簡單說就是在一個靜止、均勻、無限的宇宙模型下，會出現黑夜與白天一樣亮的推導結論，這與我們實際上觀察到夜空卻是黑的相矛盾。

在奧伯斯提出這個觀點之前，其實牛頓也根據當時科學界普遍認為的宇宙基本特性：均勻、靜止的，以此為前提，假設宇宙的整體密度為ρ（不隨著時間和空間的變化而變化），將可觀測宇宙視為一個半徑為R、質量為M的球體，那麼相對於球心處，球體邊緣的引力勢能為：

那麼，當R趨向於無窮大時，則邊緣處的引力勢能也趨向於無窮，這與牛頓萬有引力大小與星體之間距離的平方成反比的結論相矛盾。在這種情況下，牛頓提出宇宙空間雖然是無窮大，但星體所受到的引力處於處處是平衡的結論，以此來消除這個與事實不符的佯謬。

但是，通過上面兩位科學家提出相應佯謬的推導過程，我們不難看出，它們都將引力和光的傳播速度視為無窮大，即瞬時傳播。然而，無論是引力還是電磁波，其都有傳播的速度上限－光速，如果考慮無限遠星體的引力、無限遠恆星發出的光限，那麼在地球上所接收到所需要的時間也將是無限長，所以如果對於無限的空間來說，這兩個推導過程是不嚴密的。

與此同時，我們還需要考慮宇宙空間的膨脹效應。美國著名天文學家哈勃在長期觀測的基礎上，發現了來自遙遠星系發出光線的光譜，有向紅端移動的趨勢，而且距離越遠，紅移現象越明顯，因此提出了哈勃定律，即星系相對於地球的退行速度，與星系和地球的距離成正比，這個比值即為哈勃常數。2013年，科學家通過普朗克衛星，測算出哈勃常數值為每百萬秒差距（326萬光年）的區域，星系相對於地球的退行速度約為68公里每秒。

宇宙膨脹的結果目前已經被科學家們通過大量的實驗和觀測所證實，這種膨脹並非是物質的膨脹，而是空間的膨脹。在空間膨脹的影響下，來自遙遠星系發出的光線，則會在空間的不斷拉大下，從目標源達到地球所經歷的路程也相應的延長。這也就造成了在宇宙大爆炸時，即空間膨脹的起點期－138億年前，所發生的第一縷光線，經歷了465億年才到達地球，這個465億光年就是我們所能觀測到的可觀測宇宙，在這個範圍之外，由於空間退行速度大於光速，我們永遠也接收不到它們發出的任何資訊。

因此，造成奧伯斯佯謬的主要原因，則來源於宇宙空間的膨脹，以及由此帶來的電磁波傳播速度的延長。而在空間膨脹效應的直接影響下，我們能夠觀測到的宇宙空間範圍又是有限的，從而恆星的數量也是有限的，對於宇宙空間中的低物質密度來說（每立方米僅有數個質子的水平），按照黑體吸收能量的規律，星際物質也不可能吸收無窮多的能量，再加上電磁波在近乎真空中的傳播勢必會受到一定程度的阻擋，過程中會發生能量的吸收、反射等現象，相當於所有恆星體發出的光線，是通過了一個具有衰減作用的介質最後才到達地球的。

因此距離越遠的恆星發出的光線，受到空間膨脹效應的影響也就越大，能量損耗也就越多，最終到達地球的光線能量佔比也就越低，我們看到的恆星也就非常有限了，所以當太陽消失以後，我們看到的夜空除了點點星光之外，幾乎全是黑色的。

確實宇宙中的恆星很多，多的不可勝數，僅僅拿宇宙中的銀河系來說，恆星就多達10億顆之多，而且銀河系還只是普通的一個恆星系，更不用恆星系就多的無法統計。

確實每一顆恆星都會發光，但是無論那顆恆星，它都有自己的勢力範圍，它的勢力範圍大都是半徑光年計算，比如太陽，它的勢力範圍大概有半徑2光年，離太陽最近的恆星是比鄰星，距離就在4.2光年之外。

而恆星的半徑最大也就是用天文單位計，可見恆星在恆星勢力範圍內，這就相當於一個數平方千米的曠野，只有一個白熾燈，任你的白熾燈再亮，也照耀不到邊際。

另外，任何輻射，都有一個極限值，既單位輻射源表面積，最大可以輻射多少波，正是由於這個輻射波極限值，恆星才能維持長達幾十億年的穩定。這個極限值也可以叫做輻射波密度極限，所以在恆星表面，輻射波已經達到密度極限，但是隨著輻射距離的增加，而輻射密度就呈幾何級的銳減，也就是說，當輻射距離幾倍於輻射源直徑時，輻射密度銳減到倍數平方的分子之一。

因此在太陽系，火星接收到的太Sunny，就比地球少的多，更不用說，遠在奧爾特雲的太陽系邊緣了，那地方接收到的太陽輻射波，可以忽略不計了。

太陽系作為一個整體是有一個外殼的。殼裡面是太陽系，殼外面是星際空間。太陽系裡邊的光和星際空間的光是不同的，不但光速不同，性質也不同，到銀河系外就更不一樣了。太Sunny實際上是太陽的放射性，在我們這層空間看是亮的，在另一層空間看發出來的就是影子一樣的，而行星等等卻是亮的。就是行星吸收了太Sunny並不都是用來加熱行星，有一部分轉換到另外空間發射出去了，但還是在太陽系內。太陽系內光的速度和性質也不都一樣，只不過差別不大。宇宙中的任何天體，包括星球，銀河系，更大的結構都是一個個整體，都是有外殼的，內部空間和外部空間都不一樣。

沒有照射到太陽系內其它物體的光，經過轉換一部分變成星際空間的光發射出去了，另一部分也進入另外空間轉換成那裡的光，反過來照亮太陽在那個空間中的實體。太陽就是從這個空間發光，在另外空間吸收，這樣迴圈往復，不是什麼核聚變！哪有那樣微弱的核聚變啊？微弱的簡直還沒有燒煤的能量大呢！核聚變的條件非常苛刻，天空中那麼多的恆星都在進行這麼弱的核聚變？是科學家不知道怎麼回事瞎猜的，只要仔細分析一下就知道不可能！每個恆星系都是同樣的道理，只有一部分光轉換成星際空間的光發射出生了。同樣的道理，太陽系接收到的星際光也有一部分轉換成和太Sunny一樣了，發射和吸收的光是平衡的。我們看到的太陽系外的光，就是這部分轉換過來的光。太陽系就是一個粒子，就像介質組成的大球體，星際的光在太陽系表面也有折射和反射，折射光進入太陽系就像進入介質中一樣，光速變慢。進入太陽系的光只是星際空間的一少部分，又只有更少部分的星際光線能激發出來太陽系內的光。人或儀器並不是直接看到星際的光，只是看見進入太陽系並激發出來太陽系內的光，所以揹著太陽一面看起來是黑的，但還能看見遠處的星星。就像在屋裡背對著燈光，隔著半透明的窗簾看另外一個屋裡透過窗簾發出來的光一樣，整體上是黑的，只能看見一個一個的小亮點。

夜裡天空是黑的，和宇宙的膨脹沒有什麼關係。我們現在觀察到了遙遠的天體發出來的光，那現在我們的天空就有那麼遙遠天體發出來的光的貢獻。那麼我們天空的總亮度就是所見天體的發光總和，光發出來以後的狀態和發光體的運動沒有關係，不會因為宇宙的膨脹而影響。如果沒有太陽外殼的遮蔽，宇宙就是膨脹在地球上一樣能看見很遠天體發出來的光，背向太陽的一面照樣是亮的。所以，背向太陽天空的黑暗不是宇宙膨脹造成的，現在科學對黑夜的解釋都是解釋不通的自圓其說。

　　首先，恆星間的距離十分遙遠；

　　其次，恆星發出的光隨距離的平方衰減；

　　再者，光是變化的電磁場，只有光直射或被物體反射/散射、折射/透射後到達人的眼睛時，人才會看到光和發光體或反射/散射體。

　　第四，由於天空沒有足夠多的物質反射太Sunny，因此，太陽下山後，太陽可照射到的天空區域因沒有足夠多的物質而無法反射光了，由此自然變是無光狀態的黑暗態。

　　綜上所述，由於恆星間的距離過大，光隨距離的平方衰減，因此，在我們地球上只能看到太Sunny照射到地球物體上的反射/散射光。其它恆星的光即使是照射在地球物體上也不能反射/散射出足夠強的光被人看到。沒有太陽時，天空沒有可反射/散射的物質將太Sunny反射/散射到地面，由此導致天空為黑暗狀態。

比方說貓的眼睛在黑夜中就可以通過聚光看清事物，而哈勃望遠鏡通過一段時間的曝光也可以看到很多以前沒看到的星系。很多動物都是夜晚才行動的，在它們眼裡的夜晚就如同我們的白天。如果我們也在夜晚行動白天休息的話也可以像它們一樣觀測黑夜如白晝。因為每個地方總會存在一些散射流蕩的光子。

地球的夜晚之所以看上去是黑的是因為更遠的恆星發出的光太過於微弱或者乾脆還沒飛到地球，在天文望遠鏡眼中黑夜只是表象，在人類看來漆黑一片的天區一旦經過天文望遠鏡長時間曝光就會出現滿屏星海。

距離我們最近的“手電筒”是4.22光年外的比鄰星，在8光分20光秒外的太陽下山之後，遙遠的比鄰星就出現了，不過只能通過望遠鏡才能發現它，畢竟它的光對於肉眼來說太過微弱根本感知不到。

靜態宇宙模型與奧伯斯佯謬

靜態宇宙模型認為宇宙空間是固定不變的，它不會膨脹也不會縮小。1823年德國天文學家亨利希·奧伯斯在分析靜態宇宙模式時指出，如果宇宙處於恆穩態，那麼宇宙中無數恆星產生的光線遲早會充滿整個宇宙空間，那麼夜晚應該是明亮的才對，但現實夜空卻是漆黑一片，這就是奧伯斯佯謬。

這個問題曾經在200年前困擾著當時的天文學家。19世紀的天文學家奧伯斯提出了一個疑問：如果宇宙是靜止且無窮的，宇宙中恆星是無限多的且存在了無窮的歲月，那麼為什麼夜晚的天空會是黑的呢？這個問題被稱為奧伯斯悖論。

我們可以這樣理解這個問題，無數的恆星在無窮多的歲月裡發光發熱，會將宇宙中的所有物質都加熱到發出炙熱白光的程度。使得夜晚和白天一樣的明亮。

當然，現在奧伯斯的疑問已被解決。在上世紀二十年代的時候，哈勃發現了河外星系遠離我們的速度與距地球的距離成正比：

從這一事實反演回去就會得出過去星系間的距離非常的近，從而得到宇宙誕生於138億年前的大爆炸。

既然宇宙存在的時間是有限的，恆星也不是無窮多的。同時，因為宇宙的超光速膨脹，使得可觀測宇宙是有限的。這樣，自然就不會出現夜晚和白天一樣亮的結果了。

因為除太陽外離地球最近恆星的是4.3光年外的比鄰星，恆星離地球越遠，星等越來越小。

你可以這樣做，把蠟燭放在離你1處，然後慢慢的後退

能照亮前提是宇宙有限，典型的費米悖論，李永樂師傅也講過。之所以夜空是黑色的，恰恰證明了宇宙的無限，光線朝著一個方向有去無回無反射。