General, Research, Technology

Чому нічне небо темне?

Якщо як слід задуматися над питанням про те,чому нічне небо темне, то вам може здатися що все це не має сенсу. При цьому у кожного, хто хоч раз вдивлявся в нічне небо не виникає ніяких сумнівів в тому, що воно дуже темне. Атмосфера на нашій планеті в значній мірі прозора для видимого світла, що дозволяє нам вдивлятися в безкрайній космічний океан. Протягом дня сонячне світло заливає атмосферу в усіх напрямках, причому як прямий, так і відбитий сонячне світло надходить звідусіль. Вночі сонячне світло не проникає в атмосферу, тому небо виглядає темним. Але це - лише частина складного відповіді на питання про те, чому ми взагалі вважаємо, що небо і в тому числі космос - чорного кольору.

До речі, колір - всього лише ілюзія, майстерно створена мозком

Нескінченна Всесвіт?

Всесвіт повний зірок і галактик, якізнаходяться на величезних відстанях один від одного: мільйони, мільярди або навіть десятки мільярдів світлових років. Зоряне світло подорожує по Всесвіту і досягає наших телескопів, відкриваючи таємниці світобудови. Не виключено, що Всесвіт нескінченний, а кількість зірок і галактик в ній неможливо порахувати. Насправді вчені до цих пір не визначилися, кінцева Всесвіт чи ні; ми просто не знаємо. Зате ми знаємо, що та частина Всесвіту, яку ми можемо спостерігати, повинна бути кінцевою.

Ще в 1800-х роках Генріх Ольберс звернувувагу на один математичний парадокс. Якби наш Всесвіт був нескінченна з постійною щільністю зірок і / або галактик, то ми б бачили нескінченну кількість світла з усіх боків, куди б не подивилися. Спочатку ми б побачили зірки поблизу, а потім - в проміжках між ними - розгледіли б ще більш далекі зірки. При цьому незалежно від відстані - мільйони, мільярди, трильйони квадрильйонів світлових років і т. Д. - в кінці кінців, куди б ми не подивилися, ми б натрапите на зірку.

Ще більше цікаві статей про те, які таємниці приховує в собі наша Всленная, читайте на нашому каналі в Яндекс.Дзен. Там регулярно виходять статті, яких немає на сайті!

Важливо розуміти, що зірки можуть бути самихрізних кольорів, форм і розмірів. Так, на просторах Всесвіту існують зірки багаторазово перевершують масу нашого Сонця. Найкраще це ілюструє знімок зоряного скупчення NGC 3766, в сузір'ї Центавра. Якби Всесвіт був нескінченною, навіть в такому скупченні не було б «проміжків» між зірками, так як більш віддалена зірка в кінцевому підсумку заповнила б ці проміжки.

Перед вами зоряне скупчення скупчення NGC 3766. Чим далі знаходиться зірка, тим вона тускнее: її яскравість падає в міру збільшення зворотного відстані в квадраті (~ 1 / r2)

парадокс Ольберса

Але загальне число зірок, які можна побачити на певній відстані, пов'язане з площею поверхні сфери, яка збільшується зі збільшенням відстані в квадраті. Помножте кількість зірок на яскравість кожної зірки, і ви отримаєте постійну величину. Але яскравість на деякій відстані - це особливавеличина: назвемо її Б. Але що виходить: якщо зірка знаходиться в два рази далі, то це теж яскравість Б. У три рази? Все Ще Б. О четвертій? І знову Б. Якщо скласти всі Б разом, то отримаємо Б + Б + Б + Б + ... .. і так далі. Відповідь, як це водиться, лежить в напрямку нескінченності.

Це цікаво: Нічне небо змінилося і вчені не знають чому

Німецький астроном, фізик і лікар Генріх Ольберсще в XIX столітті використовував цю лінію міркувань, яка привела його до висновку про те, що спостерігається Всесвіт не може бути нескінченною. Однак впевненим в цьому на всі він не був. Зрештою, існували й інші астрономічні проблеми. Одне з поширених заперечень полягала в тому, що цей наївний аналіз не брав до уваги всю світлонепроникну пил, яку можна побачити, просто глянувши на площину Чумацького Шляху. Навіть сьогодні, як пише Forbes, багато з найвідоміших астрономічних пам'яток заповнені світло-яка блокує пилом.

Парадокс Ольберса виглядає так

Темні, пилові молекулярні хмари, подібнітому, що знаходяться в межах Чумацького Шляху, з часом зруйнуються і дають початок новим зіркам, причому в самих щільних областях формуються самі масивні зірки. Але зоряний світ не може пробитися крізь пил - він поглинається нею. У кінцевій Всесвіту цей пил може змагатися із зоряним світлом, оскільки видиме світло, що потрапляє в пил, поглинається і знову випромінюється при більш низьких енергіях. Але якби Всесвіт дійсно була нескінченною, то проблема парадоксу Олберса виявилася б для кожної пилинки: кожна порошинка мала б поглинати нескінченну кількість зоряного світла, поки вона теж не випромінювала б при тій же температурі весь поглинається нею світло!

Щоб завжди бути в курсі останніх новин зі світу науки і високих технологій, підписуйтесь на наш новинний канал в Telegram

Іншими словами, щось було не так. Наш Всесвіт не може бути статичною, нескінченної і наповненою вічно сяючими зірками. Якби це було так, то нічне небо було б яскравим, у всіх місцях і в усіх напрямках. Очевидно, тут є щось ще. З нашої точки зору, що спостерігається Всесвіт може становити 46 мільярдів світлових років у всіх напрямках але є, звичайно, ще одна, неспостережний Всесвіт, можливо, навіть їх нескінченну кількість, про що докладніше можна прочитати в цій статті.

Всесвіт може бути нескінченна, але ми бачимо лишесвітло, що подорожував протягом 13,8 мільярдів років: саме стільки часу пройшло після Великого Вибуху. В кінцевому підсумку, сама природа Всесвіту - розширюється, розвивається і має початок - є причиною того, що ми не бачимо світла навколо себе, а нічне небо здається темним.