Chúng ta thường thấy có rất nhiều sao trên trời vào buổi tối, đó là những đốm sáng li ti và giữa chúng là những khoảng bóng tối. Đây là hiện tượng có gì bất ngờ, vì nó đã quá quen thuộc trong cuộc sống. Nhưng có nhiều người vẫn thắc mắc: Tại sao vũ trụ về đêm lại chỉ có màu đen tối tăm như vậy?

Trái đất của chúng ta là một hành tinh trung bình trong hệ mặt trời, hàng ngày mặt trời chiếu vào Trái đất và mang lại ánh sáng cho con người. Trong không gian và dải Ngân hà, có hàng trăm tỷ ngôi sao tương tự mặt trời, thậm chí thước và độ sáng của chúng còn lớn hơn mặt trời của chúng ta.

Năm 1610, nhà thiên văn học Kepler đã nêu ra câu hỏi này và ông được coi là người đầu tiên đặt câu hỏi như vậy, năm 1823, nhà thiên văn học người Đức Obers đã đưa ra câu hỏi này một cách có hệ thống nên người ta đặt cho nó là "Nghịch lý Obers".

Ý tưởng cốt lõi của nghịch lý Oberth là nếu vũ trụ ổn định và vô hạn, thì ban đêm phải sáng chứ không phải là sự tối tăm như con người vẫn thấy hàng ngày. Loại tư duy này dựa trên những học thuyết đã từng thống trị suy nghĩ con người về vũ trụ, những quan điểm này cho rằng vũ trụ vốn đã được sinh ra như hiện tại, nó không có bắt đầu, không có kết thúc, không có giới hạn, và tốc độ ánh sáng là vô hạn.

Theo quan niệm khoa học của thời Hy Lạp cổ đại, vũ trụ là vô hạn, không có bắt đầu và kết thúc, theo đó số lượng các ngôi sao là vô hạn, và tốc độ ánh sáng là vô hạn, vũ trụ đã được lấp đầy khi nó được sinh ra, do đó ánh sáng phát ra các ngôi sao sẽ ở lại trong vũ trụ và vũ trụ chắc chắn sẽ rất sáng. Nhưng thực tế, đó là một nghịch lý vì vũ trụ lại tối.

Tới thời điểm hiện tại,con người đã có những tiến bộ khoa học và kiến thức nhất định về vũ trụ học, điều này cuối cùng cũng đã được giải thích.

Có 3 lý do chính dẫn đến sự tối tăm của vũ trụ:

Thứ nhất, vũ trụ không phải là tĩnh mà là động.

Thứ hai, tốc độ ánh sáng là có hạn và không đổi, nên sự lan truyền của ánh sáng cũng cần có thời gian.

Thứ ba, vũ trụ quá lớn và trống rỗng, không có vật chất để lấp đầy, và ánh sáng của các vì sao không đủ để chiếu sáng không gian bao la này.

Chưa kể, trong không gian, tốc độ ánh sáng bị hạn chế và sự lan truyền cần có thời gian. Theo giả thiết tốc độ ánh sáng là vô hạn, ánh sáng của ngôi sao sẽ đột ngột lấp đầy toàn bộ vũ trụ, do đó vũ trụ sáng. Hiện tại, chúng ta đã tính được tốc độ của ánh sáng trong chân không là 299792458 m/s.

Và thông qua thí nghiệm Michelson-Morley, người ta đã khẳng định rằng tốc độ ánh sáng trong các hệ quy chiếu quán tính khác nhau và theo các hướng khác nhau. Ví dụ như ánh sáng đi dọc theo hướng của Trái đất và ngược lại với Trái đất thì đều như nhau.

Vì tốc độ ánh sáng là hữu hạn và không đổi, nên cần thời gian để ánh sáng từ các ngôi sao có thể đến được trái đất hay bất kỳ nơi nào khác ngoài vũ trụ.

Xem thêm: Để thích ứng với môi trường ngoài vũ trụ, bộ não của các phi hành gia sẽ thay đổi như thế nào?