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综述 人类是昼行生物，一方面是我们的眼睛缺少夜晚能看清东西的杆状细胞，这类细胞多出现在如猫头鹰之类的夜行动物身上；另一方面，人类在进化过程中学会了使用火，渐渐在夜晚不用再警惕其他动物，并且成长为食物链顶端的存在，漫长的过程中无需自然选择夜视力。 可自然的夜晚不是漆黑一片，它有月亮和星空，人类也在夜晚开始了仰望星空，慢慢地，古人在观察过程总结出了一些经验。 
人类学会了使用火 比如月亮的形状变化，又比如某些星星的位置，最早杨帆起航的人类利用它们指引方向，到达了远方的大陆。最早耕作的人类，学会了从它们身上预知明天的天气，实现了丰收。 而浪漫的古人也在夜空的熏陶下为后世留下了无数的瑰宝，比如“春江潮水连海平，海上明月共潮生。”、“迢迢牵牛星，皎皎河汉女。”以及诗仙李白的“床前明月光，疑是地上霜。” 夜晚虽然束缚了人类的活动，但却没有束缚人类的思想，反而催生出了人类独有的“夜晚文明”，让人类的历史多了一份神秘浪漫的色彩。 
美丽的夜空 昼夜交替 自从人类认识到黑夜和白天的概念之后，就一直在思考一个问题，为什么会有日月交替呢？最初的人们缺乏天文知识，他们觉得地是平的，天是一个圆形的盖子。 盖子的一头是白天，另一头是黑夜，这个盖子可以变换。随着后来的发展，人类逐渐认识到地球是圆的，它甚至会转动，那么日月交替很有可能是 太阳 、月亮围绕着地球旋转，这便是地心说。 再经过人们漫长的摸索和抗争，日心说站稳了脚跟，昼夜变化是因为地球围绕太阳转，有地方被太阳照耀就有地方不会，于是产生了黑夜。 
地心说与日心说模拟图 进入科技时代后，人类向太空发射了数以百计的卫星探测器，我们第一次从第三视角观察地球。它是一个球形行星，围绕太阳转的同时也会自转。 因为地球的中轴线存在倾角，使得接受太阳的时间各不相同，所以地球上不同地方的昼夜时长不一样，处于白天的地区被称为昼半球，笼罩着黑夜地区是夜半球，它们的分界线在地理学上被称为晨昏线。 昼夜更替对自然万物有着不可磨灭的意义，它能够让万物得到休养，更能避免地球长时间被太阳直射导致地表温度过高，也不会让背向太阳的一面太过寒冷。可以说万物生长离不开昼夜更替。 
地球自转模拟图 黑色的 宇宙 夜空为什么是黑色？有人会回答因为没有太阳光，没有光我们看起来就是黑色，这是多么“正常”的自然现象。 后来人类发射的卫星传来了关于宇宙的影像资料，我们看见了宇宙的颜色，是黑色，于是大家都认为我们看见的夜空就是宇宙本来的颜色。 可是问题出来了，宇宙不止太阳这一个恒星，它拥有上亿个会发光发热类似太阳的 星体 ，这些恒星的光足以将宇宙照亮，为何会呈现黑色呢？ 这个问题早在19世纪就有人在思考，德国著名天文学家奥伯斯就提出，宇宙中存在众多 星系 ，这些星系发出的光可以将地球的夜晚照亮，使地球时刻处在白天。 
黑色的宇宙 这个说法在当时看来简直是天方夜谭，夜晚的黑每个人都看在眼里，何来光照亮？而且月亮的光也并非它自己发出，而是月球反射的太阳光。 奥伯斯的说法在当时并没有引起人们的重视，被称为奥伯斯谬论。随着人类探索的脚步伸向了太空，我们能从更详尽的方法认识了解宇宙，天文学家有更加先进的设备来研究宇宙中的奥秘。 渐渐地，他们发现，曾经备受嘲笑的奥伯斯佯谬，也许真的存在，而地球中看似“正常”的黑夜中，其实暗藏着一个令人绝望的事实。 
黑色的宇宙 宇宙里的光 英国伟大的科学家牛顿第一个将光的颜色进行了“剖析”，证明了太阳光是七种颜色混合而成，而 爱因斯坦 则第一次将光的另一个性质带到了大众眼前。 那就是光具备波与粒子的双重特性，这便是光“波粒二象性”的前身。之后的物理学家们用实验证明了这些学说，并且还发现光是电磁波。 经过科学家们坚持不懈地研究发现，光远比我们相信的复杂。牛顿得到的七色光，在物理学上称为可见光，可见光是电磁波谱中肉眼可见的部分。 因为人的眼睛只能感知频率在380~750THz，波长在780～400nm之间的电磁波，这部分以外的电磁波是我们的眼睛捕捉不到的，被称为不可见光。 
三棱镜折射太阳光实验模拟图 不可见光的范围更大，并且是一个笼统的称呼，我们常说的紫外线、红外线、X-射线等都属于此。光谱的引入让我们逐渐意识到，光的频率是没有界限的，而人类对光的感知是有限的。 于是奥伯斯佯谬再次引起了天文学家们的注意，奥伯斯说的光很有可能存在，只是我们看不见，也就是宇宙中每时每刻都有光照向地球，但这些光都不在人类可以看见的范围，我们夜空也就是一片漆黑。 那到底是为什么，我们看不见这些光呢？ 
美丽的夜空图 红移现象 红移现象最先出现在人类的机械波实验里，研究人员发现，如果波在不停地移动，那么它离接收者越远，它的波长就会变长频率会下降，当它靠近接收者，波长就会变短频率会上升。 以此类推，考虑到光也有波的性质，科学家们立马着手实验，得到了与机械波一样的结果，离接收点越远的光，光波变长，在光谱上，谱线朝红光区域移动。 红光是人类眼睛能看到的波长极限，在它之外的光叫红外线，实验用的光谱线朝红光移动，所以称之为红移。相对应的，谱线朝紫色光谱区域移动的现象叫蓝移，表现为光波变短频率变高。 
红移与蓝移模拟图 宇宙中常见的红移现象有三种，分别是： 多普勒红移：由于辐射源在固定的空间中远离我们所造成的；引力红移：由于光子摆脱引力场向外辐射所造成的；宇宙学红移：由于宇宙空间自身的膨胀所造成的。 红移现象说明了那些发光的星体正在远离我们的地球，而它们辐射出来的光，也在这个过程中被拉伸了波长，直到波长大于了400nm，人类再也看不见。 也就是说，宇宙中星体的位置不是一成不变的。那么，是什么力量让那些发光的星体远离地球了呢？ 
多普勒红移模拟图 宇宙膨胀 宇宙来源自爆炸，并且自爆炸发生后，它就一直没有停下膨胀的脚步。第一个提出宇宙膨胀概念的是美国著名天文学家哈勃。 他提出“所有星云都在彼此互相远离，而且离得越远，离去的速度越快”这一结论。事实上根据天文学家们这些年不停地观察，宇宙确实在以我们想象不到的速度膨胀。 一些天体远离地球的速度可能已经达到了光速的三分之一。既然宇宙膨胀，那为什么地球与太阳的距离没有因此扩大，我们依旧能看到太阳光？ 宇宙大爆炸想象图 宇宙的膨胀是发生在星系之间的，地球处在太阳系，理论上太阳的确也在远离，但是这个速度比起其他恒星来说慢许多，因此太阳光也并没有全部发生红移。 驱动宇宙膨胀的是暗能量，自宇宙爆炸之日起便已存在，暗能量是宇宙中一切人类未知力量的统称，因为它不会吸收、反射和辐射光，以人类近日的技术无法对其进行观测。 暗能量的概念是由著名物理学家爱因斯坦于1917年提出，在他广义相对论的基础上导出的方程式显示宇宙是运动的，而在此之前爱因斯坦就提出宇宙是静止的。 宇宙膨胀模拟图 显然，这两个理论相悖。于是爱因斯坦为这个方程引入了“宇宙常数”。而后的科学家们在此基础上命名了暗能量。宇宙的年龄预计在146亿年左右。 但宇宙的直径达到了920多亿光年，从中可以看出宇宙的膨胀速度。我们从影像资料上看宇宙是漆黑的，而事实上，宇宙里充满了各种光，它们来自每个能自主发光发热的恒星。 可惜，这些光在膨胀的宇宙空间里，波长变长频率变短，人类无法看到它们，以为那里什么都没有。仔细想想，不是宇宙没有光，而是人类无法看见，这种感觉也够让人绝望的。 
宇宙膨胀主题模拟图 膨胀的尽头 尽管人类对于暗能量知道得很少，但不可否认，暗能量总会有用尽的一天，但暗能量用尽，宇宙就会降温，并放缓膨胀的脚步，等达到一个平衡点后，宇宙的平均气温会来到零度，所有的一切都会归于静止。 这听起来很美好，可如果真的发生，对地球来说就只有绝望了。前面说到，黑夜的“黑”是因为大部分生物看不见超出可见波长的光，没看见不代表没有，我们的地球无时无刻不被光波围绕。 生物看不见有一点好处，那就是可以在夜晚休息，为第二天做好准备。看不见光是因为红移现象，红移是宇宙膨胀的证明之一，也就是说人类看见的黑夜是宇宙膨胀的结果。 如果某一天这个膨胀停止了，红移现象不再发生，那么充斥在宇宙中的光，会被地球上的生物看到，地球上的生态将被打乱，全球将处于极昼状态。 好在这种情况目前不会发生，我们还要花很长的时间才能搞清楚催动膨胀的暗能量，科学家们推测宇宙中有99%的暗能量是未知的，所以它不可能这么快就耗尽，膨胀还会继续。
北挪威的极昼现象 结语 长期以来，人类都以为夜晚漆黑的天空是因为没有光，是正常的自然现象，然而随着科技的进步与人类探索宇宙脚步的深入，这里面蕴含了一个绝望的事实。 所谓的黑夜，其实是宇宙膨胀的产物，我们的宇宙中充满了各种各样的光，它们具备着不同的能量，也有着不同的波长与频率，偏偏我们不看见这些光。 我们眼睛失去了原本应该很美丽的色彩，这仿佛是宇宙给人类开的一个玩笑。然而宇宙又是守恒的，虽然它用黑色衬托出了其他恒星，于是有了漫天的繁星。 这些星星成为了人类宇宙意识的启蒙，从此开启了前往星辰大海的征程。我们至今也看不出宇宙的颜色，但我们因此认识了遥远的星球。
昏暗的夜晚天空 |
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