Miksi yötaivas on pimeä?

Jos sinun pitäisi ajatella kysymystämiksi yötaivas on pimeä, voi sinulle näyttää siltä, ​​että tällä kaikella ei ole mitään järkeä. Samalla jokaisella, joka on koskaan katsellut yötaivaalle, ei ole epäilystäkään siitä, että se on hyvin pimeä. Maapallon ilmapiiri on suurelta osin läpinäkyvä näkyvälle valolle, mikä antaa meille mahdollisuuden seurata valtavaa kosmista valtamerta. Päivän aikana auringonvalo tulvii ilmakehään kaikkiin suuntiin, niin suoraa kuin heijastunutta auringonvaloa tulee kaikkialta. Yöllä auringonvalo ei tunkeudu ilmakehään, joten taivas näyttää tummalta. Mutta tämä on vain osa vaikeasta vastauksesta kysymykseen, miksi uskomme yleensä taivaan, avaruus mukaan lukien, mustalle.

Muuten, väri on vain aivojen tekemä illuusio.

Onko maailmankaikkeus ääretön?

Universumi on täynnä tähtiä ja galakseja, jotka ovatovat suurella etäisyydellä toisistaan: miljoonia, miljardeja tai jopa kymmeniä miljardeja valovuosia. Starlight matkustaa maailmankaikkeutta ja saavuttaa kaukoputkeihimme paljastaen maailmankaikkeuden salaisuudet. On mahdollista, että maailmankaikkeus on ääretön, eikä tähtijen ja galaksien lukumäärää voida laskea. Itse asiassa tutkijat eivät ole vielä päättäneet, onko maailmankaikkeus äärellinen vai ei; emme vain tiedä. Mutta tiedämme, että sen maailmankaikkeuden osan, jonka voimme havaita, on oltava rajallinen.

Heinrich Olbers piirsi jo 1800-luvullahuomiota yhteen matemaattiseen paradoksiin. Jos maailmankaikkeuksemme olisi ääretön tähtien ja / tai galaksien vakio tiheydellä, niin näkisimme äärettömän määrän valoa kaikista puolista, minne tahansa katsommekin. Ensinnäkin, näkisimme tähtiä lähellä, ja sitten niiden välissä voimme nähdä vielä kauempana olevia tähtiä. Tässä tapauksessa etäisyydestä riippumatta - miljoonia, miljardeja, biljoonoja, neljä miljardia valovuotta jne. - lopulta kompastuisimme tähtiin missä tahansa katsommekin.

Lue vielä mielenkiintoisempia artikkeleita siitä, mitä sisäpiirilämme piilee, lue kanavaltamme Yandex.Zen-sivustossa. Säännöllisesti julkaistavia artikkeleita ei ole sivustolla!

On tärkeää ymmärtää, että tähtiä voi olla eniteneri värejä, muotoja ja kokoja. Joten maailmankaikkeuden laajuudessa on tähtiä, joka on monta kertaa suurempi kuin aurinkoomme massa. Tätä kuvaa parhaiten tähtiklusterin NGC 3766 kuva Centaurus-tähdistössä. Jos maailmankaikkeus olisi ääretön, edes sellaisessa klusterissa ei olisi "aukkoja" tähtijen välillä, koska kauempi tähti täyttäisi nämä aukot lopulta.

Tässä on NGC 3766-klusterin tähtiklusteri. Mitä kauempana tähti on, sitä vaaleampi se on: sen kirkkaus vähenee vastavuoroisen etäisyyden neliön muodossa (~ 1 / r2)

Olbers-paradoksi

Mutta tietyllä etäisyydellä nähtävissä olevien tähtien kokonaismäärä liittyy pallon pinta-alaan, joka kasvaa etäisyyden kasvaessa neliöön. Kerro tähtiä lukumäärä kunkin tähden kirkkaudella ja saat vakion arvon. Mutta kirkkaus tietyllä etäisyydellä on erityinensuuruus: kutsutaan nimellä B. Mutta mitä tapahtuu: jos tähti on kaksi kertaa kauempana, niin tämä on myös B.: n kirkkaus kolme kertaa? Silti B. Neljällä? Ja jälleen B. Jos laitamme kaikki B yhteen, saamme B + B + B + B + ... .. ja niin edelleen. Vastaus, kuten yleensä, on äärettömyyden suuntaan.

Tämä on mielenkiintoista: yötaivas on muuttunut eikä tutkijat tiedä miksi

Saksalainen tähtitieteilijä, fyysikko ja lääkäri Heinrich Olbersjo 1800-luvulla hän käytti tätä päättelyä, joka johti hänet siihen johtopäätökseen, että havaittavissa oleva maailmankaikkeus ei voi olla ääretön. Hän ei kuitenkaan ollut varma tästä. Loppujen lopuksi oli muita tähtitieteellisiä ongelmia. Yksi yleinen väite oli, että tässä naiivassa analyysissä ei otettu huomioon kaikkia läpinäkymättömiä pölyjä, jotka voidaan nähdä yksinkertaisesti Linnunradan tasolle katsomalla. Jo tänään, Forbes kirjoittaa, monet tunnetuimmista tähtitieteellisistä nähtävyyksistä ovat täynnä valoa estävää pölyä.

Olbers-paradoksi näyttää tältä

Tummat, pölyiset molekyylipilvet,mikä Linnunradan sisällä on, romahtaa ajan myötä ja antaa uusia tähtiä, ja massiivisimmat tähdet muodostuvat tiheimmillä alueilla. Tähtivalo ei kuitenkaan pääse murtautumaan pölystä - se absorboi sen. Viimeisessä maailmankaikkeudessa tämä pöly voi kilpailla tähtivalon kanssa, koska pölyyn tuleva näkyvä valo absorboituu ja emittoituu uudelleen alemmilla energioilla. Mutta jos maailmankaikkeus olisi todella ääretön, silloin Olbersin paradoksin ongelma paljastuisi jokaiselle pölypilolle: jokaisen pölypilon tulee joutua absorboimaan ääretön määrä tähtivaloa, kunnes se myös säteilee kaiken sen absorboiman valon samassa lämpötilassa!

Pysy ajan tasalla viimeisimmistä tieteen ja korkean teknologian maailman uutisista tilaamalla uutiskanavamme Telegramissa

Toisin sanoen, jotain oli vialla. Universumiamme ei voi olla staattinen, ääretön ja täynnä ikuisesti loistavia tähtiä. Jos näin olisi, yötaivas olisi kirkas kaikissa paikoissa ja kaikkiin suuntiin. Ilmeisesti täällä on jotain muuta. Näkemyksemme mukaan havaittavissa oleva maailmankaikkeus voi olla 46 miljardia valovuotta kaikkiin suuntiin, mutta on tietysti vielä yksi, tarkkailematon maailmankaikkeus, mahdollisesti jopa niiden ääretön määrä, joista voi lukea lisää tästä artikkelista.

Universumi voi olla ääretön, mutta me vain näemmemaailma, joka matkusti 13,8 miljardia vuotta: se on kuinka paljon aikaa on kulunut Ison räjähdyksen jälkeen. Viime kädessä maailmankaikkeuden luonne - laajentuva, kehittyvä ja alkanut - on syy siihen, että emme näe valoa ympärillämme, ja yötaivas näyttää tummalta.