我们在读幼儿园或者小学的时候，在初次接触天文或望向夜空时，相信都会有这疑问：“为何有夜晚？为何天空夜晚是黑色的？”不知大家长大后知道这问题的答案与否呢？
“什么？开玩笑吗？夜晚出现不就是地区因为地球自转而转了去背面，太阳照射不到的位置吧！这需要问？这不是给“小学生”的问题吗？小编我何时变了幼儿园/小学老师，教大家人人也知的常识？”
冷静点，我既然这样问，这问题当然不是平常人所想的那么简单啦！即便是地平论支持者们的解释都只是围绕着太阳，而解答这问题说与太阳有关只是答对一部分，要真正解答这个问题其实要用到宇宙学喔！
奥伯斯佯谬
要完全明白“为何会天黑？”这问题会比想象中复杂并涉及宇宙学，我们可以从一些假设出发。试想像我们身处在一个稳恒态下而且无限大无界边，恒久存在的宇宙中，内里的恒星是平均分布在每个角落。这亦是直至上世纪初大部分人及科学家包括牛顿在内一直所相信的宇宙模型，毕竟始终没有人用肉眼直接看到星系们在远离我们这宇宙膨胀现象。可是如果这假设是对的话，夜空其实不应该是黑色的，因为无论隔多远也好，每粒恒星发出的光都应该有足够时间到达地球照亮整片天空。
为什么？你试想像将宇宙细分成一个又一个直径不同，厚度一致的同心圆球殻。如果我们的宇宙恒星分布真是均匀的话，假设在直径为n的球殻范围内有N那么多恒星，那这层球殻对外直径两倍长，为2n的一层因为体积大4倍就会有约4倍更多的恒星在内，见下图。可是因为2n那一层比n那层与地球距离远了两倍，所以那层中每粒恒星发出的光强度在地球看会弱4倍。
上述两个效应合起来会抵消，所以直径为n球殻里恒星们整体亮度加起来总和跟直径为2n那层的亮度其实是一模一样，两者没分别。由此我们可以推论在这过时的宇宙模型整体上恒星们亮度的总和是不受距离影响，如果我们附近的太阳能把天空照亮，那距离较远的恒星它们的亮度加起来一样可以。
这样说可能大家有点不懂，我这里用一个简单形象化一点的说法：在这永恒无限大无边界的恒态宇宙模型中，假设恒星分布均匀，你在地球望向天空任何一个方向，你始终会发现有恒星出现在那方位。即使那颗恒星或许距离我们很远很远，但它的光也会有足够时间到达地球。另恒星分布均匀的话天空任何方向的亮度亦应一致。
总之来说，这悖论是建基于以下对宇宙模型的三项假设：
- 宇宙是无限大兼无边界的
- 恒星均匀分布在宇宙各处
- 宇宙是永恒及恒态的
有这悖论问题出现，夜空是黑色的证明了上述三项假设必定至少有一项是错的。
“为何会天黑？”这问题又名奥伯斯佯谬，由德国天文学家奥伯斯1823年在论文提出，类似的想法其实早在15–16世纪数学及天文学家迪格斯与克普勒已经有略略讨论过。对于这悖论，当时科学家有很多不同的解释。例如有些天文学家认为宇宙其实充斥着一些会吸光的物质，令大部分恒星的光没有办法来到地球；另一批则认为恒星其实并不是好像假设般是均匀分布的，地球刚好位处恒星分布较少的黑暗区域。
原来“为何会天黑？”这问题是那么复杂的！那我们现在有一套完整的解答吗？答案是有的，现在公认正确的解释是宇宙膨胀。在一个膨胀中的宇宙，光的波长会因为时空膨胀而变长，这现象叫宇宙红移，类似多普勒效应的结果*。由于光速在真空不变，光的波长变长亦即是说光的频率变小了，所以亦即能量变小。
距离愈远的恒星它们的光在来地球过程时所经历的时空膨胀就愈多，同时间损耗的能量亦愈多，所以它们的光整体强度对比距离近的弱很多。宇宙红移亦是哈勃在上世纪初观察星系时发现，最早用来证明宇宙是非恒态，实则为膨胀中的现象。后来当找到更多观察证据好像宇宙微波背景与太初核融合等，大爆炸模型得到完善及证实后，宇宙膨胀已经确立成为了“为何会天黑？”这悖论的公认解释#。大爆炸模型亦指出恒星并不是永恒存在的，恒星起源与可观察宇宙是有开端的（这里小编我强调“可观察宇宙”是因为大爆炸模型并不是完整的模型，我们仍不知道视界外的宇宙及大爆炸奇点应该是怎么样）。在早期宇宙还处于高温离子状态或物质未有足够时间因为重力聚集在一起时的环境是孕育不了恒星的。
所以某程度上“夜晚天黑”其实是大爆炸及宇宙膨胀的证据之一，下次教小朋友时记得不要再“骗”他们说天黑（只）是因为“太阳伯伯”下了山喔！
