你想過沒有，為什麼夜晚的天空是黑暗的？你可能覺得這就不是個問題，因為晚上沒太陽肯定就是黑的，這還用問。

其實這個問題並沒有你想的那麼簡單，當然還有另外一個問題，我們的宇宙為什麼沒有在引力的作用下發生坍縮？這兩個問題困擾了人類至少200年的時間，且聽我慢慢道來。

我們知道牛頓在1687年構建起了經典物理學體系，並且提出了萬有引力，這不僅為開普勒三大定律提供理論支撐，還解釋了人們當時能夠看到的所有力學現象。

地球上的鐘擺，天上的行星和衛星，都在牛頓的管轄範圍內，就連神秘的彗星也不例外。比如，哈雷就利用牛頓的理論算出了木星和土星對太陽系內長週期彗星的影響，並且修正了它們的軌道引數。

他就發現，1531年人們記錄的一顆彗星，和1607年，1682年分別記錄的彗星，應該是同一顆彗星，並且預測這顆彗星會在1758年再次出現。這就是著名的哈雷彗星。

這也算得上是牛頓的理論第一次在預測天體運動上展現出來的魔力，但是當人們將牛頓的引力理論用在整個宇宙範圍的時候，就出現了問題。

最先提出這個問題的人是一個叫本特利的學者，他在與牛頓的書信中就說了這樣一件事。我們的宇宙如果真如牛頓所說的那樣，兩個物體會互相吸引的話，那麼隨著時間的推移，天體之間的距離會越來越近，最後會導致引力失控，整個宇宙會快速的坍縮在一起。

但是我們的宇宙現在卻好好的，並沒有坍縮的跡象，這是咋回事？這個問題就是本特利悖論。很明顯，本特利悖論超出當時人們的認知。

17世紀90年代我們連銀河系的概念都沒有，只知道橫跨在天空中的銀河，是由無數顆星星組成的，這還是伽利略在1610年透過望遠鏡發現的，所以人們更不會知道銀河系的大小以及它的形狀，也不會知道在銀河系之外還有河外星系。總之我們對當時的宇宙到底有多大，裡面到底都有些啥根本就不知道。

還有本特利悖論也超出了當時人們的觀測技術和物理學的發展。那麼17世紀末期，雖然望遠鏡已經成為了天文學家的必備工具，但是當時的望遠鏡最大的用處就是用來尋找彗星。

很少有人用它去看星星，因為當時我們並不知道恆星是如何發光的，而且當時光譜學也沒有發展起來，什麼夫琅禾費線、光學多普勒效應，根本就不知道，所以你看恆星頂多就是記錄一下他的位置和亮度就完事了，其他啥用都沒有。

不過當時的天文學家還是在天空中看到了一些奇怪的天體，暗淡、模糊的小光斑，這東西跟彗星看起來一模一樣的，區別是彗星的位置有明顯的移動，但這東西他完全不動。由於無法分辨出這些小光斑更具體的一些細節，所以關於它是啥，並不知道。

其實這個東西是人類認識宇宙的關鍵，直到20世紀初我們才完全搞清楚了，後面的文章會詳細地說到。

總的來說，本特利悖論在牛頓時代，你無法用已有的知識去解釋，也不能用觀測去實證，看看宇宙是不是在坍縮，或者是怎麼樣。只能靠猜測。

當然牛頓他再厲害，他也是人，他也搞不懂宇宙到底是怎樣的，所以牛頓猜測說，宇宙的大小是無限的，裡面的物質分佈得非常均勻，所以這就抵消掉了物質之間的引力，我們的宇宙並沒有坍縮。

那本特利就說，你如果這樣說的話，那還有一個更為嚴重的問題，如果宇宙真的是無限，你牛頓的引力又是超距作用力，那宇宙中物質的引力將會無限的疊加，變得無窮大，這種強大的潮汐力，足以把地球撕成碎片。

但我們的地球明顯好好的，你看，這又是一個悖論，其實在當時人們也對這個問題已經給出看似合理的解釋，是這樣的。

在古希臘時期有這樣一個數學戲法，是芝諾為了反駁赫拉克利特的萬物皆流，而提出的。赫拉克利特這個人你可能沒聽過，但你肯定聽過他的這句名言：一個人不可能同時踏進同一條河流。這句話的意思是，萬事萬物皆在運動，皆在變化，所以萬物皆流。

那芝諾就認為萬物皆靜止，所以他就提出了“飛失不動”“阿喀琉斯追不上烏龜“這樣的悖論。下面我們說下，為什麼芝諾說“阿喀琉斯追不上烏龜“？

阿喀琉斯被認為是當時跑得最快的人，他追不上烏龜並不是他像兔子那樣傲慢、懶惰，而是因為芝諾說，阿喀琉斯非常大度的先讓烏龜跑一段距離，他在全力追烏龜。那麼當他追上烏龜的時候，烏龜又向前跑了一段距離，等他再次追上烏龜的時候，烏龜又向前跑了一段距離，就這樣阿喀琉斯永遠都是追兔子，卻永遠都無法超越。他倆會這樣無休止地追趕下去。

你覺得芝諾的這個悖論哪裡有問題？他假定了空間和時間可以無限分割，很明顯這是錯誤的。在物理學中永遠不可能存在阿喀琉斯追不上烏龜這件事。

但是在數學中是允許的，現在我們知道芝諾的這個悖論反應了這樣一個事實，無窮多個數相加，有可能會得到一個有限的值。

比如1 1/2 1/4 1/8 1/16 1/32 1/64····等等，它的值會無限地逼近於2，但不會等於2。所以說，只要在一個數列中，其中的數只要變小的速度足夠快，那麼它們的總和就是有限的值。

所以當時的人們就這樣認為，因為引力會隨著距離的平方衰減，所以只要引力變小的速度足夠快，那麼在無限的宇宙中，施加在地球上的力就會是一個有限得值，因此地球沒有被撕裂。

那麼這個解釋對不對，當然不對了。地球沒有被撕裂的原因並不是因為這個。當然這種說法也解釋不了本特利最初的問題，為什麼宇宙沒有坍縮。

除了這個問題以外，無限永恆的宇宙還給人們帶來了這樣的困擾，奧伯斯佯謬。說的是，如果宇宙是無限的，且永恆存在，那麼我們的夜空就不應該是黑暗的。

你想一下，如果宇宙是無限的，裡面有無數顆恆星，它們的光線有足夠的時間達到地球，那麼我們在夜晚如果遙望天空的話，我們的視野應該會被星光填滿，那麼夜晚的天空也應該像白天一樣明亮才對。

但我們的夜晚卻是黑暗的，所以這又是一個悖論。這個問題直到20世紀的時候我們才找到了答案。但即使到了今天，有些人依舊不知道這個問題的準確答案，而且很多的人在給別人科普解釋這個問題的時候也給出了錯誤的答案。

很多人說，是因為宇宙在膨脹，星光發生了紅移，導致了很多星系的光跑出了可見光波段，所以我們看不見它們了，因此星光是有限的，所以夜晚是黑暗的。

你覺得這種說法對不？不對，跟紅移關係其實不大，你想想，可見光波段現在紅移了紅外線波段，但是伽馬射線、X射線波段是不是又紅移到了可見光波段，因此只要宇宙是無限，永恆的，他裡面依舊有無窮多個的天體會發出伽馬射線和X射線，那麼紅移以後它們都跑到了可見光波段，依舊可以照亮整個夜空。

其實正確的解釋是這樣的，光速有限，宇宙年齡有限，那麼即使宇宙是無限的，那我們也只能看到有限的星光。所以不需要紅移來解釋。

那麼宇宙為什麼沒有塌縮呢？因為宇宙在膨脹，這也是20世紀初發現的。