Burada düşünülmesi gereken iki şey var. Önce kolay olanı ele alalım ve “neden burada yani Dünya’da gündüz gökyüzü mavi?” diye soralım. Bu cevaplayabileceğimiz bir soru. Gündüz gökyüzü mavidir, çünkü yakındaki Güneş’ten gelen ışık Dünya atmosferindeki moleküllere çarpar ve her yöne dağılır. Gökyüzünün mavi rengi bu saçılma işleminin bir sonucudur. Geceleri, Dünya’nın o kısmı Güneş’ten uzaklaştığında, uzay siyah görünür, çünkü yakınlarda Güneş gibi dağılacak parlak ışık kaynağı yoktur. Atmosferi olmayan bir Ay’a sahip olsaydık, gökyüzü hem gece hem de gündüz siyah olurdu. Apollo’nun Ay’a iniş sırasında çekilen fotoğraflarda bunu görebilirsiniz.
Öyleyse, işin zor kısmına geçelim ve eğer evren yıldızlarla doluysa, neden hepsinden gelen ışık tüm gökyüzünü her zaman parlak yapmak için toplanmıyor bunu soralım? Anlaşıldı ki, evren sonsuz büyüklükte ve sonsuz derecede çok yaşlıysa, o zaman gece gökyüzünün tüm bu yıldızların ışığından parlak olmasını beklerdik. Uzayda baktığınız her yönde bir yıldıza bakıyor olurdunuz. Yine de deneyimlerimizden uzayın siyah olduğunu biliyoruz. Bu paradoks, Olbers Paradoksu olarak bilinir. Gece gökyüzünün parlak olması beklentimiz ile onun siyah olması deneyimimiz arasındaki bariz çelişki nedeniyle bir paradokstur.
Olbers Paradoksunu çözmek için birçok farklı açıklama öne sürüldü. Şu anda en iyi çözüm, evrenin sonsuz derecede eski olmasıdır; yaklaşık 15 milyar yaşında bir yerden bahsediyoruz. Bu, ışığın 15 milyar yıl içinde gidebileceği kadar uzaktaki nesneleri görebileceğimiz anlamına gelir. Bundan daha uzaktaki yıldızlardan gelen ışığın bize ulaşması için henüz zamanı olmadı ve bu nedenle gökyüzünün parlak olmasına katkıda bulunamaz.
Gökyüzünün tüm yıldızların görünür ışığıyla parlak olmamasının bir başka nedeni de, bir ışık kaynağı sizden uzaklaştığında, o ışığın dalga boyunun daha uzun oluşmasıdır (bu ışık için daha kırmızı olması anlamına gelir). Bizden uzaklaşan yıldızlardan gelen ışık kırmızıya doğru ve artık görünmeyecek kadar uzağa kayabilir. (Not: Bir ambulans yanınızdan geçtiğinde aynı etkiyi duyarsınız ve ambulans sizden uzaklaştıkça sirenin sesi azalır; bu etkiye Doppler Etkisi denir).