恒星|宇宙中有那么多恒星，为何太阳落山之后，天空就变黑了？宇宙空间|科学家|哈勃

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我们处所的银河系估测恒星的数量就有1000-4000亿个，而在可观测宇宙范围内，像银河系这样的星系起码有数万亿个之多，那么理论上在半径为465亿光年可观测宇宙内，恒星的数量可以达到10^23这样的级别。有的朋友不禁产生了疑惑，像太阳这样一个恒星，就可以将地球面向它的一侧完全照亮，那么为何宇宙中这么多恒星，当夜晚的时候，没有将地球照亮或者天空为何是黑的呢？相信大家的第一直觉反应就是，其它的恒星距离地球太远，光线在传输过程中衰减得非常厉害。其实原因并非如此简单，如果按照宇宙中的物质是各向同性均匀分布、处于静态的观点，整个宇宙应该是完全明亮的，相信这个结果大家都非常震惊吧。
其实，早在19世纪20年代，就有科学家提出了这个问题，这个科学家就是德国科学家－奥伯斯，他假设我们处所的宇宙空间，是完全静止、均匀和无限的，如果令恒星的平均光度为Ln ，恒星在宇宙中的空间数密度为n ，那么在地球上，我们接收到的恒星发出光线的总照度可以用如下公式计算：
那么，当宇宙空间尺度无限大，即式中的r为无穷大时，我们可以发现地球所接收到的恒星总照度也趋向于无穷，显然这是不可能的，这个推导的过程就是科学界常说的奥伯斯佯谬。它所表达的观点，简单说就是在一个静止、均匀、无限的宇宙模型下，会出现黑夜与白天一样亮的推导结论，这与我们实际上观察到夜空却是黑的相矛盾。
在奥伯斯提出这个观点之前，其实牛顿也根据当时科学界普遍认为的宇宙基本特性：均匀、静止的，以此为前提，假设宇宙的整体密度为ρ（不随着时间和空间的变化而变化），将可观测宇宙视为一个半径为R、质量为M的球体，那么相对于球心处，球体边缘的引力势能为：
那么，当R趋向于无穷大时，则边缘处的引力势能也趋向于无穷，这与牛顿万有引力大小与星体之间距离的平方成反比的结论相矛盾。在这种情况下，牛顿提出宇宙空间虽然是无穷大，但星体所受到的引力处于处处是平衡的结论，以此来消除这个与事实不符的佯谬。
但是，通过上面两位科学家提出相应佯谬的推导过程，我们不难看出，它们都将引力和光的传播速度视为无穷大，即瞬时传播。然而，无论是引力还是电磁波，其都有传播的速度上限－光速，如果考虑无限远星体的引力、无限远恒星发出的光限，那么在地球上所接收到所需要的时间也将是无限长，所以如果对于无限的空间来说，这两个推导过程是不严密的。
与此同时，我们还需要考虑宇宙空间的膨胀效应。美国著名天文学家哈勃在长期观测的基础上，发现了来自遥远星系发出光线的光谱，有向红端移动的趋势，而且距离越远，红移现象越明显，因此提出了哈勃定律，即星系相对于地球的退行速度，与星系和地球的距离成正比，这个比值即为哈勃常数。 2013年，科学家通过普朗克卫星，测算出哈勃常数值为每百万秒差距（326万光年）的区域，星系相对于地球的退行速度约为68公里每秒。