刘洋：黑，万丈深渊都不足以形容！为什么外太空看起来是黑色的？

“四周特别黑，深不见底的黑，万丈深渊都不足以形容。”

这句话是今年年初时，宇航员刘洋在接受央视《面对面》栏目采访说的，其实类似的话已经不是第一次从中国宇航员的口中说出来了，之前翟志刚对出舱活动也有类似的描述。

那么问题就来了，太阳的光线能够照到整个太阳系，为什么在空间站上感受到的太空是深不见底的黑呢?为什么太阳无法提供足够的亮?

在继续话题之前，我们先辟谣一下，宇航员在空间站上是可以看到星星的，并非我们看到的许多以太空为背景的照片和影像那样是没有任何亮点，一片漆黑的。

当然，那些照片或者影像是真实的，但背景一片黑只是拍摄设备的问题，航员是可以看到星星的。

但是，宇航员的感受确实是四周一片黑，而且是深不见底的黑，其中一个原因是太空是接近真空的空旷环境，光线无法通过散射和反射并进入眼睛，而我们的眼睛只有吸收光源的时候才能知道它在发亮。

可能读起来有点拗口，用一个简单的例子就很好理解了，当我们在一个黑暗的房间中打开手电筒时，我们是如何判断手电筒打开了呢?

这个应该很简单，有两点可以非常容易判断，一个是墙壁上会有光点，另一个是光束路径中的灰尘也会被照亮。

现在，如果我们把所有的灰尘和粒子都去除会发生什么呢?可能会有点不同，但因为墙壁上有一个光点，我们还是可以清楚知道手电筒打开的。

那么如果把墙壁也给移除掉呢，你还能判断手电筒打开吗?答案是不能，你如果想要知道手电筒打开着的，唯一办法就是看一眼真正的光源。

这就是太空中的环境，那里没有足够的灰尘和粒子提供光线的反射和散射，而且它还空旷到难以想象，因此那里也没有足够的物体为光线提供反射。

所以，我们只有我们眼睛对着光源的时候，才能知道它在发光。

另一方面，你可能已经发现了，手电筒打开的时候还有一个办法判断它是否是亮的，那就是整个房间会因为这个光源而变亮。

其实，这个也是光线反射和散射的结果，光线通过反射和散射可以从各个方向进入我们的眼睛，地球上白天的时候到处都是亮着的和这个同理，只是光源变成了太阳。

当任何反射和散射都没有的时候，其结果自然就是一片黑暗，因为我们不去看光源的话，光线根本无法到达我们眼睛，这也是为什么太阳这么亮整个太空却是一片黑暗的原因所在。

物体对光线的反射，以及粒子对光线的散射是我们熟悉的，我们可以因此判断出距离，天空的蓝色就是光线散射的结果，它也给我们提供一个能够到顶的既视感。

但是，当光线没有反射和散射的时候，我们抬头就是没有顶的天，低头就是没有底的深渊，除非是看到光源，或者反射光源的物体。

这种既视感对于人而言是完全陌生的，所以就像刘洋和翟志刚所说的，他们在低头看向太空的时候感到害怕，这是正常的，好像还有一个专门的名词形容这种恐惧——深空恐惧症。

这里还有一个问题，太空中到处都是恒星，仅我们银河系就有数十亿颗，宇宙中更是有数十亿个类似银河系的星系，恒星数量多到难以想象。它们无时无刻都在向外发光，太空理应该被这些光源照亮才是，可为什么它还是一片黑暗呢?

这个其实就是奥尔伯斯悖论，指的是一个静态的、无限古老的宇宙，在无限大的空间中分布着无限数量的恒星，那么它会是明亮的而不是黑暗的。

这三个中至少有一个不成立才有可能导致太空是黑暗的，但是就现在的观测来看，可能三个都不成立。

宇宙不是静态，也不是无限古老的，恒星也不是无限数量的。

宇宙是在不停膨胀的，对于遥远的恒星来说，其相对我们的膨胀速度可以超过光速，这些光永远不会进入我们眼睛;

另外，大爆炸的理论也指出，宇宙其实是有年龄的——137亿年，这也意味着137亿光年外的恒星，其光线还无法到达我们的天空。

不管这两个理论是否正确，但有一点是肯定的，就是我们有自己的可观测宇宙范围——直径只有约930亿光年，在此之外的光线并没有进入我们的望远镜。

所以光永远不可能照亮整个天空，感谢这样的宇宙设定吧，不然我们所有的一切都会被辐射蒸发。

最后，我们再来说一点比较有趣的，其实太空的黑是黑炭的黑，而不是真的一片漆黑，它是有自己亮度的，但是目前不清楚额外的亮度来自哪里。

编辑：HN003