當晝日落幕，夜幕降臨，星光開始閃耀。仿佛億萬光年外的星球，在夜空中舞動，星光閃爍，宛如天神的明燈，照亮我們心之所向。然而，當你閉上眼睛，你是否曾質疑過，為何並非每一寸天空都鋪滿了星光，而是留存了一片深邃的黑暗？
這長久以來一直困擾著科學界，甚至細思極恐。陽光，從四面八方湧入我們的視野。然而一到夜晚，陽光不再穿透我們頭頂的大氣層，於是，夜空被黑暗所籠罩，不見一顆星辰。
或許你會問，如果宇宙真的無窮大，那麽不論我們朝何處看，都應能看到閃爍的星辰。可為何在我們的視線前，始終是一片無盡的黑暗？
幾個世紀以來，這個問題一直困擾著科學家。如果你深思熟慮，甚至可能會覺得這個問題毫無意義。畢竟，我們地球上的大氣層對光線來說幾乎是透明的，這使我們得以在夜間遙望深邃的宇宙。我們在銀河系的獨特位置，讓我們能夠看到銀河平面被前方的塵埃和瓦斯遮蔽，這些物質阻擋了銀河系中心的光芒。
你可能會想，在每一個方向，每一寸天空，都應被星光點亮。理論上來說，你的視線應當能夠穿越無盡的宇宙，抵達那些閃耀的星辰。
如果宇宙是無限的，那麽在你目光所及的任何方向，最終都將遭遇一顆閃爍的星辰。
但實際上，我們肉眼所見的夜空並非如此。如果真是這樣，夜空將不會是漆黑一片，而應被每一顆星辰的光芒照亮。
然而，即使我們將目光投向最深邃的宇宙深處，那些肉眼看不見、傳統望遠鏡也難以察覺的星星或星系，我們最先進的望遠鏡雖然能揭示許多，但仍舊只能捕捉到空曠夜空中寥寥可數的亮點。
確實，宇宙中布滿了星辰和星系；確實，它們與我們相隔甚遠，數百萬、數十億甚至數百億光年。星光穿越宇宙，抵達我們的觀測裝置，展示了宇宙的豐富多彩。但宇宙之大，我們最先進的裝置所揭示的星辰和星系，不過是宇宙中的滄海一粟。
宇宙或許是真正無限的，包含著無數的星辰和星系。但如果真是這樣，你最終總會看到發光的物體。
然而，從科學角度來看，宇宙是有限的還是無限的，目前尚未有定論；我們所知道的只是我們能夠觀測到的宇宙部份是有限的。即便我們對宇宙的大規模結構知之甚少，我們也明白一個無限的可觀測宇宙是絕無可能的。
早在19世紀，海因裏希·奧爾伯斯就意識到了一個數學悖論。如果你處於無限的宇宙中，且恒星和星系的密度是固定的，那麽你最終將看到，從你觀察的每一個方向發出的無限多的星光。你不僅會看到近處所有的星星，隨著距離的增加，你會看到更遠處的星星。無論距離有多遠——數百萬、數十億、萬億、萬億光年等等——最終，無論你在何處看，你都會遭遇一顆恒星。
恒星的大小、顏色和品質各異，包括許多明亮的藍色恒星，它們的品質是太陽的幾十倍甚至數百倍。在半人馬座的開放星團NGC3766中，這一點得到了證實。如果宇宙是無限的，那麽即使是這樣的星團也不會出現「間隙」，因為更遠處的恒星最終會填補這些空隙。
想象一下，如果你願意，可以用數學方法來思考這個問題。如果恒星的密度在整個空間中是固定的，那麽你將找到的恒星總數等於恒星密度乘以宇宙的體積。一顆恒星越遠，它就越暗：它的亮度隨著距離的平方而降低。
但你可在特定距離處看到的恒星總數與球體的表面積有關，而球體的表面積隨著距離的平方而增加（球體表面積的公式為4πr2）。將恒星數乘以每顆恒星的亮度，得到一個定值。在一定距離處的亮度是特定的值：讓我們稱之為B，兩倍距離的亮度也是B，三倍？還是B，四倍？還是B。
如果宇宙密度是均質的，你將遭遇無限多的恒星光芒。
現在將這個序列相加：B+B+B+B+...等等。你能看出答案嗎？不幸的是，答案是趨向無窮大。除非這個序列有截止點，否則每個方向的夜空亮度都會獲得無限值。
早在19世紀，奧爾伯斯就透過這種推理得出結論，可觀測的宇宙不可能是無限的，但他並不完全確定。畢竟，還有其他天文問題。一種常見的反對意見是，這種天真的分析沒有考慮到客觀存在的遮光塵埃，你只需觀察銀河系平面就能看到這些塵埃。即使在現代，我們最著名的天文景象也充滿了遮光的塵埃。
例如，我們在銀河系中發現的暗淡、塵埃密布的分子雲，它們會隨著時間的流逝而塌縮，形成新的恒星，其中最密集的區域會孕育出最巨大的恒星。然而，盡管它們背後可能有很多恒星，但星光卻不能穿透塵埃，會被吸收。
在一個有限的宇宙中，塵埃與星光競爭，因為撞擊塵埃的可見光被吸收並以較低的能量重新放射線。但如果宇宙真的是無限的，那麽奧爾伯斯悖論的問題會出現在每一顆遮光塵埃中：每一顆塵埃都必須吸收無限量的星光，直到它在與所有吸收的光同溫的溫度下放射線出光。
從我們的角度來看，可觀測的宇宙可能有460億光年，但它可能更遠，甚至可能是無限的。宇宙可能是無限的，但我們只能看到138億年來的光：自大霹靂以來的時間。
我們知道，宇宙不可能是靜止的、無限的，並且充滿了永恒閃爍的星星。如果是這樣的話，在所有的地方和方向，夜空將永遠是永恒的明亮。顯然，這裏還有其他工作需要研究。
事實上，由於對太空認知的局限性，奧爾伯斯在他的時代根本不可能知道宇宙的範圍不是無限的（它仍然可能是無限的），但它在無限的時間內不會以當前的形式回歸。我們今天居住的宇宙有一個起點，這個起點被稱為大霹靂，它為所有可能存在於可觀測宇宙中的物質、放射線、能量和光劃定了一個起點。
藝術家對可觀測宇宙的對數尺度概念圖。
星系被大尺度結構和宇宙邊緣的創世大霹靂的熾熱、密集的電漿所取代。試圖弄清楚可見宇宙中到底有多少星系是我們這個時代的一大宇宙任務。
宇宙不是永遠存在的，因此我們只能觀測到特定距離內恒星和星系發出的光。因此，我們只能從它們那裏獲得有限的光、熱和能量，我們的夜空中不可能有無限的光。
然而，這個問題又帶來了新的疑慮。假如正如大霹靂理論所描述的，宇宙在其初期是溫度極高、密度極大的狀態，充滿了物質和放射線的宇宙，那麽那個時代的放射線應該會抵達我們的視野範圍。無論我們的視線投向何處，無論我們朝著哪個方向觀測，放射線理論上都不可能逃脫我們的觀察。
基於現代的觀測結果，我們有能力計算出現在的宇宙空間中存在的光子數量，得出的結果是大約每立方厘米有4.11個光子。如果我們詢問為何沒有察覺到它們，答案是其實我們一直在接收。假如你攜帶一台舊式的電視機，一台裝有老舊的兔耳天線的電視機，進入星際空間的核心，遠離所有的恒星和地球上的無線電幹擾，然後把電視調到第三個頻道。那個時候，你可以在螢幕上看到一片「雪花」斑點，這些就是源自大霹靂的放射線。
地球上的舊式電視天線，本是為了接收電視廣播訊號而設計的。而在整個地球上，只有極少數的「雪花」訊號，約1%，是來自於遙遠過去的大霹靂所遺留的放射線。
事實上，我們一直在接收著大霹靂的光線，它在天空中以一種不可避免的方式被發現。我們的肉眼無法看到它們，這是因為隨著宇宙的膨脹，曾經在可見光範圍內的放射線，已經移動到波長更長的範圍，以至於人類的視覺系統無法察覺，身體的其他部份也一樣無法感知。
然而，微波和無線電的接收器卻可以捕捉到它們。實際上，正是透過這些特性，這種放射線首次被科學家發現，同時也證實了大霹靂理論的正確性：一個龐大的無線電望遠鏡能夠在任何時刻和任何地點，無一例外地接收到這種訊號。如果我們的眼睛能夠適應微波或無線電波的頻率，那麽我們所見到的夜空將會是一片明亮而均勻的光芒，各處都沒有黑暗的斑點。
如果我們的眼睛能看到微波，那麽夜空看起來會像是一片綠色的橢圓形光亮。
夜空之所以是黑暗的，需要結合兩個事實來解釋：首先，宇宙的年齡有限，這約束了我們能觀測到的放射線的距離和數量。其次，人的眼睛只能看到電磁波譜中的一小部份，即我們所說的可見光。
反觀，如果我們的視線能切換到微波模式，那麽無論何時何地，夜空都會顯得從四面八方向我們閃耀著光芒。諷刺的是，夜空之所以在人類眼中顯得漆黑一片，這全是因為我們眼睛的生理局限性所導致的。
