1823年5月7日,当黎明降临德国城市不来梅时,海因里希·奥伯斯(Heinrich Olbers,1758-1840)完成了一篇让他名垂青史的文章。他曾是一名眼科医生,但是在妻子和女儿去世之后,他便放弃原来的工作,全身心地投入到对夜空的探索中。
虽然奥伯斯是自学天文学,但他在学术界享有很高的声誉。他经常在家楼上的天文观测点,通宵达旦地仰望星空。在那个特殊的清晨,奥伯斯得出了一个奇怪的结论:基于当时对宇宙的所有认知,夜空不应该是黑暗的,整个天空都应该像太阳一样明亮。
和许多同时代的人一样,奥伯斯也追随牛顿和笛卡尔的思想,相信宇宙是无限的。因为如果宇宙是有限的、静止的,那么引力应该会把所有的恒星拉到一个中心点上;但如果宇宙是无限延伸下去的,那么平均来说,引力在各个方向上都是平衡的。
但奥伯斯意识到,这个宇宙模型与观测结果不一致。在一个布满了无数恒星的无限宇宙中,无论我们在夜晚看向何处,我们的目光都应该落在恒星的表面,就像身处森林时,目光所及应该都以树为终点一样。
奥伯斯对此提出的解释是,来自更遥远恒星的光,被漂浮在太空中的尘埃或其他物质吸收了。但这一说法在后来遭到了英国天文学家约翰·赫歇尔(John Herschel,1792-1871)的反驳,赫歇尔指出,任何吸收了那么多光的东西,最终都应该会被加热到足以发光才对。
在大西洋的另一边,美国诗人兼作家埃德加·爱伦·坡(Edgar Allan Poe,1809-1849)认为他找到了答案。1848年2月3日,他在纽约社会图书馆向60名听众公开发表了他的想法。
爱伦·坡游走在形而上学和科学之间,他认为宇宙是从物质的一种单一状态(“合一性”)中出现的,这种状态在斥力的作用下破碎和分散。这种观点意味着,宇宙是一个有限的物质球。如果在有限的宇宙中只有少量的恒星,那么我们就不会在每个方向都看到恒星,夜晚就可以是黑的。
然而,爱伦·坡的演讲并没有获得他所希望的热烈反响。同年晚些时候,他在散文诗《我发现了》中发表了他的理论,但这首诗流传度很低。次年,爱伦坡去世,年仅40岁。直到一个多世纪后,科学家才证实了,这位诗人对夜空之谜的直觉是对的。
事实1:夜空是黑的;事实2:哈勃在1929年发表的观测结果显示,星系正在远离彼此;事实2.5:宇宙中的一切可能随着宇宙时间的展开而演化。在20世纪五六十年代,科学界对事实2和2.5的解读存在强烈争议。宇宙本质上是静止的,还是起源于一次大爆炸?然而,这两种观点的支持者都认同,他们需要解释夜空的黑暗。
在可观测的宇宙中,恒星的数量是非常庞大的,但也是有限的。这些有限的恒星燃烧的时间也有限,它们分布在巨大的体积上,让黑暗在恒星之间显现出来。