卢绍康编著的《夜空黑暗之谜》简要地回顾了2500多年来天文学发展的历史，从中可以看到不同时代人们宇宙观的改变，以及“夜空黑暗之谜”这一天文学重要难题逐渐形成的过程。几个世纪以来，“夜空黑暗之谜”一直引起人们很大的兴趣和广泛的讨论。许多著名的科学家对夜空黑暗之谜都做过深入的研究并发表过种种精辟的见解，本书简要地介绍了各历史时期具有代表性的科学家对夜空黑暗之谜所作的解释，作者也绘制了一些科学家的画像和提供了一些科学家的生平事迹，这样可使读者一睹这些科学家的风采，同时对于他们提出的有关夜空黑暗之谜看法的历史背景有更多的了解。

几个世纪以来，夜空黑暗之谜(即奥伯斯佯谬)都是天文学的一个重要的疑难问题。在不同的历史时期，人们的宇宙观也不同。《夜空黑暗之谜》回顾了2500多年来人们对宇宙看法的变化以及各历史时期具有代表性的科学家对夜空黑暗之谜所作的解释。

在第六章，作者尝试从五个方面探讨夜空黑暗之谜，并作出一些新的解释。附件中列出近300年来三位具有代表性的著名科学家以不同观点论述夜空黑暗之谜的四篇原文，供读者鉴赏。

南京大学天文系的胡中为教授对此书初稿《夜空星光和宇宙观》的评论、前言和第六章，均附有英文译文。附件的原文为英文，附有中文译文。

《夜空黑暗之谜》由卢绍康编著。

对《夜空星光和宇宙观》一文的几点看法

前言

第一章 恒星天球之内的宇宙

 第一节 何谓夜空黑暗之谜

 第二节 古希腊的宇宙模型

 第三节 哥白尼的太阳中心宇宙模型

第二章 探索恒星天球之外的宇宙

 第一节 恒星天球之外无限的真空宇宙

 第二节 恒星天球之外依然分布着恒星

 第三节 恒星是无限宇宙中的太阳

第三章 夜空黑暗之谜的提出

 第一节 望远镜拓展了人们的视野

 第二节 万有引力定律和夜空黑暗之谜

 第三节 哈雷认为远处的星星太暗

第四章 天空的透明度和光的速度

 第一节 天空的透明度

 第二节 奥伯斯佯谬

 第三节 光的传递是需要时间的

 第四节 恒星的年龄和星光的速度

第五章 现代学者对夜空黑暗之谜的解释

 第一节 开尔文考虑了恒星发光的寿命

 第二节 宇宙的等级结构对夜空黑暗的影响

 第三节 爱因斯坦的相对论宇宙模型和质能转换

 第四节 大爆炸学说及其对奥伯斯佯谬的解释

 第五节 当代一些学者对奥伯斯佯谬的看法

第六章 试解夜空黑暗之谜

 第一节 银河系的星星远没有布满天空

 第二节 河外星系覆盖天空的比率很低

 第三节 远处星光被不发光的星球遮挡

 第四节 星际物质的消光作用

 第五节 暗物质对夜空星光的影响

附录：名家原作鉴赏

附录1恒星天球的无限性

第二节古希腊的宇宙模型

从大约公元前5世纪到16世纪中叶的2000多年，欧洲学者提出了数个宇宙模型。这些宇宙模型的共同特点就是认为宇宙是由多个同心天球构成的，所有恒星都镶嵌在最外层的天球上，最外层的天球也被称为恒星天球。当时人们普遍认为宇宙的范围是以恒星天球为边界，因此宇宙在空间上是有限的。

A.毕达哥拉斯首先提出同心球构成的宇宙模型

古希腊哲学家、数学家毕达哥拉斯(Pythagoras，约公元前560～前480)首先提出同心球构成的宇宙模型。毕达哥拉斯出生在希腊东部的萨摩斯岛上一个富商的家庭。当时岛上的经济和文化等都较发达。年少的毕达哥拉斯受到较好的教育，被他的父亲送到米利都等地学习。之后毕达哥拉斯听从了米利都学派创始人泰勒斯(Thales，约公元前624～前546)的教导，前往埃及学习。在埃及的10年间，毕达哥拉斯学习了数学、历史、宗教和哲学。毕达哥拉斯由埃及返回后，曾在家乡萨莫斯开办学校。公元前520年左右，毕达哥拉斯移居到意大利南部的克罗顿，在那里他创立了毕达哥拉斯学派。毕达哥拉斯学派的组织纪律严密，并带有浓厚的宗教色彩，

第一章恒星天球之内的宇宙每个学员都要宣誓永不泄露学派内的秘密和学说，这一规矩事实上阻碍了其学说的传播。后来毕达哥拉斯学派在克罗顿的活动场所遭到民主运动的破坏，毕达哥拉斯被迫移居到他林敦。公元前500年，毕达哥拉斯去世。毕达哥拉斯去世后其学派还延续了800多年。

毕达哥拉斯学派的特点是相信万物都包含数学，上帝通过数学来统治宇宙。在古希腊时代，数学不但包括算术和几何，同时还包括音乐和天文学。在算术、几何、音乐和天文学等方面，毕达哥拉斯都取得过杰出的成就。在毕达哥拉斯学派看来，数是一切事物的总根源。因为有了数，才有几何学上的点，有了点才有线、

夜空黑暗之谜面和立体；有了立体才有火、气、水、土这4种元素，从而构成万物，所以数在物之先。毕达哥拉斯认为自然界的一切现象和规律都是由数决定的，都必须服从数的和谐，即服从数的关系。毕达哥拉斯的思想令希腊哲学具有数学的特征。在几何学方面，毕达哥拉斯发现了三角形的内角之和等于180。，以及毕达哥拉斯定律(即勾股定律)。据说，毕达哥拉斯有一次应邀参加一次餐会时，注视餐厅地面正方形的大理石，毕达哥拉斯选了一块大理石，以它的对角线为边画了一个正方形，他发现这个正方形面积恰好等于两块大理石的面积和。他将正方形推广到矩形，最终发现了毕达哥拉斯定律，即：任何直角三角形，其斜边的平方恰好等于另外两直角边的平方之和。在音乐方面，毕达哥拉斯从铁匠打铁声中发现了敲打不同重量的铁能发出不同的声音，之后他又发现同一琴弦中张力与音程的数字关系，并由此产生了“和谐”的概念。这一概念对古希腊哲学有重大影响。

在天文学方面，毕达哥拉斯首先提出“地球”的概念，第一次提出我们所在的大地是一个球形的天体。

此外，毕达哥拉斯还认为，10是一个完美的数字，提出宇宙是由10个同心球构成的。宇宙的中心是中心火，每个同心球上都有一个天体在绕中心火运行，由内到外分别是对地、地球、月亮、太阳、金星、水星、火星、木星、土星和恒星天球。

“对地”是毕达哥拉斯学派为了凑成10个天球而假设的天体，它处于地球的对面，被中心火遮掩，因而地球上的人看不到对地。毕达哥拉斯学派还认为人类居住在地球背对中心火的半球上，因此也看不到中心火。毕达哥拉斯学派创立的“同心天球宇宙模型”为古希腊的天文学奠定了基础，在很长的时间曾是欧洲人认识宇宙的指导思想。P7-10

傍晚的景色总是如此迷人，当一轮火红的太阳徐徐地落下，五彩缤纷的晚霞在天边消失时，夜幕降临了，闪烁的星星渐渐地在天空中显露出来。仰望这一片繁星，引起了人们对宇宙极大的好奇心和想象力。人们曾对星空提出过很多问题，其中有一个问题很久之前就有人提出，并引起了许多人的认真思考。这就是：“为什么夜晚天空是黑暗的？”这个问题也叫做夜空黑暗之谜。到了上世纪50年代，古老的夜空黑暗之谜开始被人们称为“奥伯斯佯谬”。

乍一看来，夜空黑暗之谜似乎是一个既简单又幼稚的问题。很多人也许会轻易地回答：太阳下山了，天空当然变黑了。但是进一步思考却发现，要回答这个问题并不容易。天上的星星到底是什么？星星发光的寿命有多长？星光的传播是否需要时间？宇宙中星星的密度和分布如何？星际物质对星光传播有何影响？宇宙在时间和空间上是有限的还是无限的？夜空黑暗之谜与一系列天文学、天体物理学、宇宙学的核心问题都有密切的关系。对夜空黑暗之谜的解答不但表达了人们对这些核心问题的认识，同时也反映出人们的宇宙观。

随着科技的进步和天文观察的不断扩大深入，对于“宇宙是有限的还是无限的”这一问题，在不同历史时期，人们的看法也在发生着变化。在古代，多数人认为宇宙是有限的。到了近代，大部分人转变为认为宇宙是无限的。上世纪中叶以来，越来越多的人逐渐认同这样的看法：宇宙是在137．5亿年之前由一次大爆炸从虚无中创生出来的，之后宇宙便处于不断膨胀的状态，因此他们认为宇宙在时间和空间上都是有限的。

本书简要地回顾了2500多年来天文学发展的历史，从中可以看到不同时代人们宇宙观的改变，以及“夜空黑暗之谜”这一天文学重要难题逐渐形成的过程。几个世纪以来，“夜空黑暗之谜”一直引起人们很大的兴趣和广泛的讨论。许多著名的科学家对夜空黑暗之谜都做过深入的研究并发表过种种精辟的见解，本书简要地介绍了各历史时期具有代表性的科学家对夜空黑暗之谜所作的解释，作者也绘制了一些科学家的画像和提供了一些科学家的生平事迹，这样可使读者一睹这些科学家的风采，同时对于他们提出的有关夜空黑暗之谜看法的历史背景有更多的了解。

夜空黑暗之谜已被科学家们认真地讨论了数百年，如今这一天文学的世纪之谜依然值得我们深思。作者在本书的第六章中尝试对夜空黑暗之谜(即奥伯斯佯谬)作一些新的解释。首先依据当代天文观察所得的最新资料讨论银河系之内恒星遮掩天空的比率，以及河外星系遮掩天空的比率；接着探讨不发光的天体的遮挡作用、星际物质的消光作用，以及暗物质对夜空星光的影响。内容简介、前言和第六章都附有英语译文。

作者挑选了3位具有代表性的著名科学家哈雷、奥伯斯和开尔文以不同方式解释“夜空黑暗之谜”的4篇英文原著论文，作为本书的附件，供读者鉴赏。读者从中可以看到，近300年来，科学家将“夜空黑暗之谜”作为一学术问题进行严肃认真的研究和讨论。4篇原著论文均附有中文翻译，供读者参考。

感谢我国天文学家、南京大学天文系的胡中为教授4年前审阅了本书的初稿《夜空星光和宇宙观》，并提出他的宝贵看法(胡中为教授的审读意见附有英文文翻译)。感谢中山大学英语系的区铁教授2年前校对了本书附件中的3篇中文译文(附件1、3和4)。感谢我的许多老师、同学、亲友和家人在我写作的过程中给了我真挚的鼓励和支持。

作者并非从事与天文学相关的工作，在本书中写了自己业余时间学习天文学的点滴心得体会，对奥伯斯佯谬这一天文学世纪之谜也冒昧地提出了一些新的解释。书中的不当之处，恳请广大专家和读者批评指正。