宇宙為什么漆黑一片

無論是仰望夜空，還是驚嘆于網絡上絢麗的宇宙照片，你會發現兩者并沒有太大的區別：都是漆黑深邃的太空，點綴著明亮的星星、行星或宇宙飛船。那你有沒有想過，為什么宇宙漆黑一片？為什么宇宙不是五彩斑斕的，比如就像地球上白日里的藍色天空一樣？

其實，宇宙的黑，跟缺乏光線沒有關系。

加州大學天文學教授哈欽森·史密斯解釋說：“你也許會以為，既然我們銀河系中有無數的恒星，而宇宙中又有無數的星系，還有數不盡的其他可以反射光線的物體，比如行星等，那么我們在夜晚仰望天空時，整個夜空應該異常明亮才是。然而事實上，宇宙非常黑暗。”

史密斯說，這個矛盾，在物理學和天文學界被稱為“奧伯斯佯謬”，它或許可以用時空膨脹理論來解釋，即“因為我們的宇宙的膨脹速度超過了光速……來自遙遠星系的光芒可能會被拉伸，并變成我們肉眼無法察覺的紅外線、微波和無線電波”。又因為它們無法被察覺，所以在人類的肉眼看來就是漆黑的。

恒星可以發出各種顏色的光，甚至包括人眼看不見的顏色，比如紫外線或紅外線。如果我們的眼睛可以看到微波，那么我們會看到整個宇宙都在發光，這是因“為宇宙微波背景”仍然充斥著整個太空。宇宙微波背景——宇宙中最古老的光，來自宇宙大爆炸，因宇宙早期存在的質子和電子而分散。

星際和行星際之間一片漆黑的另一個原因是宇宙空間近乎真空。回想一下，地球上的天空之所以是蔚藍的，是因為構成大氣的分子將太陽的可見光中波長較短的藍光和紫光等向各個方向散射，當然也包括向我們的眼睛方向散射。但是，如果沒有這些物質的話，光線從其光源發射出來后，便沿著直線傳播，直到被接收。由于太空近乎真空，這便意味著太空中幾乎不存在這些粒子，恒星和行星之間也就沒有任何可以分散光線、使之進入我們眼簾的物質。既然沒有光線進入我們的眼睛，那么我們眼睛看到的自然是黑洞洞的一片。

盡管如此，2021年發表的一項研究表明，宇宙可能并不像科學家們起初想象的那么漆黑。基于NASA探索冥王星的新視野號任務，研究人員已經可以在不受地球或太陽的光線干擾的情況下，觀察太空。研究團隊篩選了新視野號拍攝的照片，減去來自已知恒星、銀河系和可能星系的所有光線，以及任何可能來自相機的光線。最后，他們發現，宇宙的背景光，仍舊比預測的明亮兩倍。

宇宙為什么會比我們想象的更加明亮，仍是一個未解之謎，并且也將是未來研究的一個重點。不過在那之前，我們仍可以這么說：宇宙依舊比漆黑更“黝黑”。

（周桓薦自《中國科學探險》）