你有沒有想過，為什麼夜晚的天空是黑的?

這是我在十年前有一門課叫做宇宙學概論，當時有個期末分組報告。報告內容很 free ，要講什麼都可以，只要可以跟宇宙學扯上邊。一堆人講平行宇宙之類的科幻小說情節與各種時間線，我不想做跟他們一樣的。

當時我做了一個投影片，拿給旁邊的負責報告的同學，結果最後期末分數還不錯。回想起來覺得很有趣，因此特地用這篇文章紀念一下。

計算機網路的成績超低

當時我看到一本書寫道有這樣一個悖論。最後決定選定這個主題， Olber’s paradox ，中文叫做奧伯斯悖論。

Olber’s paradox 奧伯斯悖論

這個悖論的起源是，假設

• 宇宙無限大
• 恆星均勻分布
• 恆星會發光，且發的光亮度都差不多

因此，不管我們在夜晚看向哪一個方向，都會看到一堆星星才對。整個夜晚的星空應該數以萬計被亮到爆的星星填滿。夜晚的星空不該是暗的。

我們問了一些朋友的意見。

星星太遙遠

這個論點乍看之下沒錯，因為光線依照中心向外擴散，理論上以中心做球，每個球面可以接受到相同的能量。球面面積是 4(pi)r² ，因此光線隨著距離的 2 次方減弱。但理論上我們在某個視角上，由於宇宙是均勻分布，這些星星也會因為距離遙遠而變多，這個變多的趨勢也是跟球面面積一樣，是平方的關係。也就是說，我們還是應該要看到一堆星星閃爆眼睛才對。

過多的障礙擋光

這很合理，哈雷也是這樣覺得。但是理論上拉長時間尺度，這些擋住光的障礙物被光照射久了也會開始發光。一旦時間夠長，這些被光能量加熱的宇宙塵埃也會開始發光。

該不會，太陽系的周圍其實分佈著一堆黑洞吧。

主流的解釋

主流的解釋圍繞在宇宙膨脹的猜想上。

宇宙紅移，也就是由於宇宙膨脹所造成光的波長變長。由於光速飛行需要時間，這些光在飛到眼鏡的途中，就被紅移到紅外光的波長了，所以我們看不到。用探測器看宇宙背景輻射，可以看到來自四面八方的光。

另外，由於光速固定，可觀測的宇宙是有限的，這些光很可能還在半路上，還沒能到我們的眼睛中。

距離我當時報告的十年後

如今有更多的 Youtube 創作者將這個概念描述得更加清楚。