以前的科学家喜欢提出一些稀奇古怪的，看似简单却又本质宏大的问题，白夜悖论就是其中之一。19世纪有个天文学家名叫奥伯斯，他喜欢观察星空。那时候欧洲人对天文学已经了解很深了，比如太阳是太阳系的中心，行星围绕太阳转，彗星是太阳系外围绕太阳转的大轨道小天体，天空中大部分星星是和太阳一样的恒星。奥伯斯提出了一个问题，如果宇宙是无限的，恒星是均匀分布的，空间的光线可以无阻碍地传到地球的，那么夜晚的天空应该是明亮的，这就是白夜悖论。
为什么这么说呢？简单地来讲，可以打个比方，假如你来到一个森林深处，你往各个方向平视看去，应该全是树干和树叶，视线的近处树稀少但是显得大，远处树显得小但是密，总的来说只要森林足够大，树木会完全覆盖你的视线。也许会有人说星星和树木不一样，星星分布稀疏，有的星星太远以至于光线太弱导致我们看不见。这个说法也不成立，点光源向三维空间发送光波，在真空中没有损耗，光线强度与距离的平方成反比。在同一个视角上星星的数量却随着距离的平方成正比，这样一来相互抵消，观察者在某个视角捕获的光线数量是一个常数。所以理论上来讲，黑夜应该是亮的。这和我们的观察不相符，所以称作“白夜悖论”。
那么如何解释这个悖论呢？或者说通过这个悖论的存在，我们能否推翻其基本假设呢？
第一个假设，宇宙是无限的。是不是宇宙并不是无限的，也就是说星星的数量不是无限的？根据大爆炸理论，宇宙是有边界的，宇宙的物质也是有限的，似乎这一点能够解释“白夜悖论”。但是，宇宙可能已经足够大，就像森林里的树木一样，足够大的话效果和无限大近乎一样。怎么定义足够大呢？哈勃望远镜指向星空，看到的是这样的，只要有足够大的望远镜，在各个方向，都能在深空中观察到河外星系充满了视野。哈勃本人有一篇发表在《天体物理学报》上的论文，题目是“河外星云的分布”，他的结论指出河外星系在不同距离上的分布是均匀的，是大尺度空间中物质分布的基本单元。
第二个假设，恒星是均匀分布的。从星系内的尺度来看，恒星的分布是不均匀的，典型的是呈扁平的椭圆或旋涡状分布。我们身处银河系的一个漩臂上面。夏季可以向内看到银河中心方向，冬季看到的是银河外面的方向，银河像一条白练。然而除了银河之外，在其它方向我们看到的星空几乎是一样的，不会有哪个方向一大团星，另一个方向一团漆黑。天文学家用望远镜观测的结论也是一样的，就像哈勃论文里指出的那样，星系在大尺度上的分布是均匀的。
第三个假设，光线在宇宙的真空中无损耗传播。有种种证据表示这个假设并不成立。第一个证据就是宇宙的真空并不是绝对的真空，还存在着稀疏的游离的氢原子，氦原子及其它原子，恒星之间的空间里大概是每立方厘米一个原子，星系之间大概是每立方米一个原子，但是由于星际空间的巨大，这些原子分子的绝对数量也是巨大的，在其它星系的光线到达地球的路径上面，这些原子都会吸收部分光线。除了真空中的原子，宇宙空间还分布着星云，星云的主要成分仍然是氢原子和氦原子或离子，它们有的是正在形成恒星，有的是恒星燃烧的残骸，但这些星云的体积比恒星大得多，虽然有些星云因为电离作用会发光，但相信大部分是反射星云和暗星云，它们会阻挡恒星的亮光到达地球。除了星云里面的和游离的原子会吸收光线之外，宇宙中的黑洞也会吞噬光线。宇宙中有多少黑洞呢？以为黑洞本身不发光，所以很难直接观测，只能通过间接的手段来知道它们的存在。来看一下我们所处的银河系，据信银河系的中央是一个巨大的黑洞。最新的估计是银河系总共大约有1千万到1亿个黑洞，大概是银河星恒星总数的几千分之一。因为越是遥远的星星，越是要经历更多的吸收障碍才能让光线到达地球，所以光在宇宙空间里并不是无阻碍地传输，似乎成了“白夜悖论”的一个合理解释。
然而事情又发生了转折，虽然用光学望远镜，在星星之间看起来是一片漆黑。但是用辐射望远镜，则可发现天空一片充满了“光亮”，且在各个方向上都有。原来我们真的是有“白夜”的！原来根据大爆炸理论，宇宙在形成初期会产生一种电磁辐射，波长在微波波段。这种电磁辐射被称为宇宙背景辐射，是宇宙中最古老的光，只是我们的眼睛看不见而已。
我们所能看见的，只是宇宙的一小部分而已，因为我们说黑夜，只是针对于我们肉眼能感知的可见光而言的。光线的传播是需要时间的，因为没有什么东西可以传播得比光速快，光在宇宙年龄里到达的最远距离就是我们的可观察宇宙，很有可能可观察宇宙比实际宇宙小得多。由于宇宙的膨胀，星星离我们越远，它们离开我们的速度越快，这个远离的速度大到足够引起显著的红移，即便星星发出的是可见光，如果它们离我们足够远，这个红移会把这些可见光变成不可见的光，因此哈勃望远镜在深空探测星系，需要用到红外线来成像。
由此看来，对好奇的人来说白夜悖论不是一个无聊的问题。