既然宇宙中有這麼多恆星，為什麼夜空沒被照亮？

每天，當太陽向西移動時，它會拖著周圍的藍色天空帶和它一起移動。當這個藍色帶向西滑動時，東方正逐漸暴露於外太空的黑暗中。太空可能是黑暗的，但它不是空的。夜空中有無數的星星，也許比我們的太陽還要亮，太陽周圍環繞著未知世界。

我們的星系中有大約2000億顆恆星，在可觀測宇宙中有至少1000億個星系！如果天空每晚都暴露在像太陽一樣明亮的無限恆星下，為什麼夜空如此黑暗？

這個問題自古以來就困擾著我們，並且在不到一個世紀以前才解決。

斯蒂芬?霍金分析了為什麼我們做對我們日常生活不起作用的發現，他認為人類對知識的最深切渴望就是足夠的理由繼續探索。我們的目標是對我們所生活的宇宙做一個完整描述。

我們的探索始於亞里士多德，他相信所有的恆星，包括太陽，月亮和太陽系中的所有行星都以同心圓圍繞地球旋轉。然而，希臘人注意到許多恆星似乎是固定的，不管從哪個方向看，它們似乎都沒有移動。托勒密在一個模型中總結了這一觀點，除了固定恆星的厚外層，每一個天體都圍繞著地球旋轉。

然而，儘管這種模型看起來很好，但它無法使預測的行星軌跡與實際觀測到的軌跡一致。哥白尼模型可以使預測和觀測一致。他只是簡單地認為，是地球和行星圍繞太陽旋轉。為了避免被詆毀為異教徒，哥白尼匿名發表了自己的觀點。

當伽利略觀察到圍繞木星旋轉的一組衛星時，他的模型得到了證實。然而，令開普勒失望的是，行星並沒有以完美的圓形繞著太陽旋轉，而是以一個稍微長的圓或橢圓。除此之外，他發現將太陽和行星結合在一起的吸引力，並不是像他預測的那樣，是磁性的。

眾所周知，這種力是引力。引力理論首先是由牛頓在他的《數學原理》中提出的，這可能是物理科學史上最偉大的成就。最後，哥白尼模型完全取代了托勒密的模型，但牛頓仍然被固定恆星的靜止所困擾。如果引力迫使巨大天體去吸引，為什麼它們不相互靠近？事實上，如果恆星的數量是有限的，難道它們在某一點上不會落在一起嗎？

牛頓認為，如果存在無限數量的恆星均勻分布在無限太空中，就不會是這樣。現在，因為每一顆恆星都被無限的恆星包圍著，就沒有中心點可以落入。然而，德國哲學家海因里希?奧爾伯斯反對說，如果宇宙確實是由無限的恆星組成，那麼地球表面的每一個視線都應該在一個恆星表面結束。這將使整個天空，在白天和黑夜，都變得和太陽一樣明亮。奧爾伯斯推測，我們和恆星之間的物質可以吸收它們的光，阻止光到達我們。然而，如此多的熱量和光線會把中間物質加熱，使其變得熾熱發光。亮度會變得相當複雜。那麼，為什麼不是這樣呢？

奇怪的是，每一個在20世紀之前生活的天文學家，都在理論上建立了一種新的模型或者改進了舊的模型，本質上是基於一個微妙而又非常關鍵的假設——宇宙是靜態的。牛頓相信宇宙是永遠處於一個不變的狀態。他相信靜態的宇宙中，居住者從一開始就存在。

如果夜空暴露於無限的恆星下，這些恆星不能像太陽一樣明亮，這是一個並非永遠閃耀的恆星，而是在過去某段有限時間突然存在的。在這個場景中，夜空黑暗是因為新生恆星發出的光沒有到達我們或者中間物質沒有充分加熱。

然而，恆星突然存在迫使我們好奇是什麼事件導致了這種存在？是什麼引起了那些導致恆星突然存在的事件？你可以追溯到問題的主要原因。事實上，宇宙確實有主要原因。它被稱為宇宙大爆炸，發生在137億年前。更讓人吃驚的是，自從它誕生以來，宇宙就沒有停止生長。

愛德文?哈勃是歷史上最著名的天文學家之一，在1929年，他觀察到無論看哪裡，遙遠的星系都正以驚人的速度遠離我們。他做了一個革命性的觀察結論，認為宇宙在膨脹！隨後，我們通過將膨脹追溯到一個點來計算它的年齡，這個無限密度的點突然出現並膨脹到我們今天觀察到的浩瀚宇宙。斯蒂芬?霍金認為這可能是現代宇宙學中最引人注目的發現。

隨著宇宙繼續膨脹，遙遠的恆星和星系離我們越來越遠。光可能是宇宙中速度最快的東西，但它的速度仍然是有限的。一百萬光年外的恆星發出的光將需要一百萬年的時間才能到達我們這裡。因此，我們所觀察到的並不是現在的恆星，而是百萬年前存在的恆星。也許它已經死了，但我們只會在百萬年之後才知道。

此外，隨著恆星遠離，光的能量也會減少。大爆炸時發出的光波長逐漸從伽瑪射線延伸到微波。這一發現促使物理學家們預感，我們的探索可能會冷酷地結束。我們觀察到的恆星是可見的，因為它們既沒有過度遠離，使得發射的光波長超出可見範圍，也沒有過度明亮到超出範圍。

然而，隨著宇宙繼續膨脹，這代人所研究的恆星將會逐漸消退的非常遠，後世的天文工具將會像盲人眼鏡一樣有用。目前，我們生活在天文學的「黃金時代」，如果我們想知道為什麼我們在這裡，我們來自哪裡，現在似乎是最好的時機。

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