Ha az univerzum határtalan, tele van csillagokkal és galaxisokkal, miért nem látjuk őket mindenhol, ahová nézünk? Néha a legegyszerűbb kérdések mélyen gyökereznek. Mi van akkor, ha az éjszakai égboltra tekintünk, és csak a sötétséget és a csillagokat látjuk, amelyek sokkal kevesebbek, mint az univerzum csillagai, azért, mert emberek vagyunk és többet nem láthatunk? Miért fekete és fénytelen az éjszakai égbolt?
Eleinte ez ostobaságnak tűnhet. Természetesen átlátszó légkörünk van, amely lehetővé teszi számunkra, hogy bepillanthassunk az űr hatalmas mélységébe, amikor a Nap világunk ellentétes oldalán van. És a galaxisban való elhelyezkedésünk azt jelenti, hogy a világegyetemnek csak egy részét takarja el a galaktikus gáz és por, amelyek általában a Tejút központi régióiban elzárják a fény nagy részét. Mindazonáltal, ha valóban végtelen univerzumban élnénk, ha a mély űr üressége elég sokáig tartana bármilyen irányban, akkor bárhová is nézzünk, mindenhol fénylő fénypontokat látunk.
Természetesen bepillanthatunk az üres tér legmélyebb mélységébe, ahol nincsenek olyan csillagok vagy galaxisok, amelyeket szabad szemmel vagy közönséges távcsövekkel láthatunk, irányíthatjuk a Hubble Űrtávcsövet, hogy órákig vagy akár napokig belenézzen ebbe a sötétségbe. És akkor azt tapasztaljuk, hogy az univerzum tele van csillagokkal és galaxisokkal. A csillagfény milliókat, milliárdokat, vagy akár több tízmilliárd fényéveket utazik, és eléri a legjobb felszerelésünket. Hosszú időbe telhet, amíg elegendő fotont rögzít ilyen nagy távolságban, de figyelembe véve azt a legalább 170 milliárd galaxist, amelyek az univerzum azon részén találhatók, amelyeket alkalmunk volt megfigyelni, azt gondolhatnánk, hogy valójában végtelen sok van belőlük.
Mindenesetre egyértelműen nem a végtelent látjuk. Még 1800-ban Heinrich Olbers rájött, hogy ha az univerzum valóban végtelen lenne - végtelen számú fénylő csillaggal -, akkor végső soron bárhová is nézzen, a szeme eltalálja a csillag felszínét. Nem látná a galaxisokat, amelyeket látunk, amelyek többnyire üres helyek; látnád az összes csillagukat, és a csillagokat a mögöttük lévő galaxisokban, és egyre tovább. Milliárdok, billiók, negyed millió fényévek alatt utazva csillaghoz juthat.
Ez egy egyszerű matematikai tény: ha egy végtelen helyet foglal el, amelyben véges, nem nulla sűrűségű "anyag" van, akkor bármely helyre (és bármilyen irányba) tekintve mindenképpen véges távolságon keresztül jutna el ehhez az anyaghoz. Feltételezve, hogy a kozmosz tele van csillagokkal - még akkor is, ha ritkák -, de végtelen és egyenletes sűrűségű, óhatatlanul eljut a csillaghoz, iránytól függetlenül.
Promóciós videó:
Ugyanez a matematikai tétel azt mondja neked, hogy végül a csillagfény minden irányból megérkezik az ön és az űr minden helyére. Ha ilyen lenne az univerzumunk - statikus, végtelen, örökké ragyogó csillagokkal -, akkor az éjszakai égbolt mindig fényes lenne.
Mi mentett meg ettől az egésztől? Akár hiszed, akár nem, ez az Ősrobbanás. Az a tény, hogy a világegyetem soha nem létezett, és csak bizonyos távolságban figyelhetjük meg a csillagokat és a galaxisokat - ami azt jelenti, hogy korlátozott mennyiségű fényt, hőt és energiát kapunk tőlük - megmagyarázza, miért van ilyen kevés fény az éjszakai égboltunkon. Természetesen óriási számú fénypont van szétszórva az univerzumban. De azt a számot, amelyet látunk, korlátozza a fény sebessége és a táguló világegyetem fizikája. Valahol van egy hatalmas Univerzum, egy csomó csillag és galaxis, amelyeket nem látunk, de nem tudják megvilágítani az égünket, mivel az Nagy Bumm óta nem telt el annyi idő, hogy fényük elérjen minket.
"Várjon egy percet", észreveszi, "az Ősrobbanás azt mondja nekünk, hogy az Univerzum a múltban forróbb és sűrűbb volt, ami azt jelenti, hogy ebből a sűrű és forró állapotból származó sugárzásnak ma mindenhol jelen kell lennie, minden irányba el kell terjednie." És igazad lesz: 13,8 milliárd évvel ezelőtt az univerzum olyan forró volt, hogy semleges atomok nem képződhettek, nemhogy csillagok és galaxisok. Amikor ezek a semleges atomok végül létrejöttek, a fény egyenes vonalban kezdett haladni, és minden irányból állandóan a szemünkbe kellett kerülnie, bármit is tegyünk.
És ezt a fényt látjuk minden alkalommal, amikor egy régi tévét bekapcsolunk egy holt csatornára. Ez a „hó”, a tévéképernyőn megjelenő fekete-fehér zaj minden forrásból származik: rádióadásokból, a Napból, fekete lyukakból és mindenféle asztrofizikai jelenségből. Körülbelül 1% -a az Ősrobbanás utánvilágításából származik: a kozmikus mikrohullámú háttérből. Ha láthatnánk az elektromágneses spektrum mikrohullámú és rádiótartományában - nemcsak a láthatóban -, akkor észrevennénk, hogy az éjszakai égbolt fényereje szinte egyenletes, és sehol nincsenek fekete foltok.
Két tény kombinációja:
- hogy az univerzum véges ideig létezett;
- és hogy csak a látható spektrumban látunk fényt
felelős az éjszakai égbolt sötétségéért. Valójában az egyetlen ok, amiért jól alkalmazkodunk a fény látásához, az az, hogy napfényünk több ezer Kelvin fok között mozog, ezért mindent látunk, amelyen visszaverődik. Bizonyos értelemben korlátozott érzékszerveink arra késztettek, hogy vizsgáljuk meg az univerzumot.
KHEL ILYA