夜空为什么是黑的？答案其实一点也不简单！

夜空为什么是黑的？答案其实一点也不简单！

夜空为什么是黑的？可能你会对我这个问题觉得很可笑，不就是因为太阳照到了地球另一面去了嘛。其实答案一点都不简单！

这是一个简单的问题，可能只会由孩子提出，父母估计都会直接忽略。这个看似简单的问题为什么夜空是黑色的，直到20世纪才有一个相对合理的答案。让我们先不要关注太阳，让我们把视角转向星星。

的确，背对太阳的那一边没有暴露在阳光下，但它能看见星星。宇宙中有无数的星星可以发光，但是我们看不到像白天一样的天空，夜空只是我们现在看到的星星。想象一下，如果恒星在太空中均匀分布，地球附近的恒星自然会看起来很大，但远处的恒星数量也会很多。虽然大量遥远恒星的“视觉尺寸”相对较小，但在我们看来它们仍然覆盖了整个天空。如果宇宙是无限的，那就意味着天空布满了无数闪亮的星星，那么夜空应该和白天一样明亮。然而自然界是不会这样安排事情的，地球没有被耀眼的星光所笼罩。否则，我们将看不到星星。我们只能通过观察太阳黑子来推断太阳的位置，而月亮和行星只是在明亮背景下运动的黑点。那么星星去了哪里？

虽然宇宙已经存在很长时间了，但是大量发光的恒星离我们非常非常远。遥远程度乃至100多亿年，这个星光还没有到达地球。现代科学通过观察证明了宇宙的膨胀是真实的。我们都知道宇宙的膨胀速度超过了光速。当然，这并没有违反光速的限制原则，因为空间的扩张不受空间中物质速度的限制。这是因为宇宙的膨胀速度太快，所以我们能看到的星星范围有限。尽管宇宙几乎是空的，但这并不意味着宇宙是透明的。

如果遥远的恒星想要在地球上发光，它们必须首先避开黑暗恒星的屏障，然后穿过宇宙中的尘埃，这将导致光的减弱。不断扩大的空间会使穿过它的光的波长变长或“红化”，所以光传播得越远，“红移”就越大。红光的光子能量低于黄光或蓝光的光子能量。红移会削弱来自遥远星系的恒星能量，所以夜空是黑的。

现在你理解了没，不要再觉得“为什么夜空是黑的”视作为小儿科，看似简单背后实际复杂的多。