by Kenny Hemphill
Interstellar. Grawitacja. 2001: Odyseja kosmiczna. Nawet Gwiezdne Wojny. Wszystkie one mają jedną wspólną cechę: poza światłami ich statków kosmicznych i poza słabym, igiełkowym blaskiem odległych gwiazd, przestrzeń kosmiczna jest ciemna jak smoła.
Dlaczego tak jest, to pytanie zadawane przez naukowców od ponad 400 lat. Każdy, od Johannesa Keplera do Edmonda Halleya, próbował to ustalić. Ale to niemiecki astronom Heinrich Wilhelm Olbers nadał swoje imię paradoksowi ciemnego nieba. Olbers zastanawiał się: Jeśli wszechświat jest nieskończony i istnieje nieskończona liczba nieskończenie starych gwiazd, to dlaczego światło z tych gwiazd nie jest widoczne z Ziemi? Gdyby tak było, nocne niebo byłoby jasne, a nie ciemne.
Do końca XIX wieku idea nieskończonego wszechświata została w dużej mierze porzucona – coś, co zostało przewidziane przez Edgara Allana Poe w jego eseju Eureka z 1848 roku, w którym napisał:
„Gdyby następstwo gwiazd było nieskończone, wówczas tło nieba przedstawiałoby nam jednolitą jasność, jak ta wyświetlana przez Galaktykę – ponieważ nie mogłoby być absolutnie żadnego punktu, w całym tym tle, w którym nie istniałaby gwiazda. Jedynym sposobem, w jaki przy takim stanie rzeczy moglibyśmy pojąć puste przestrzenie, które nasze teleskopy znajdują w niezliczonych kierunkach, byłoby założenie, że odległość niewidzialnego tła jest tak ogromna, że żaden promień z niego nie był jeszcze w stanie do nas dotrzeć.”
Innymi słowy, Paradoks Olbersa rozwiązuje się przy założeniu, że wszechświat ma skończony wiek (coś, co jest wspierane przez Teorię Wielkiego Wybuchu), że prędkość światła jest skończona, a zatem obserwowalny wszechświat ma horyzont, poza którym nie widzimy gwiazd. Pięćdziesiąt lat później Lord Kelvin użył matematyki, aby udowodnić, że w skończonym wszechświecie, lub takim, w którym gwiazdy rodzą się i umierają, nocne niebo powinno być ciemne.
Istnieją inne czynniki przyczyniające się do ciemności. Kosmiczna ekspansja przez miliardy lat oznacza, że energia promieniowania, które zostało wyemitowane po Wielkim Wybuchu, została przesunięta ku czerwieni lub zredukowana do niskiej temperatury mikrofal. To stawia je poza spektrum widzialnym. Inne promieniowanie kosmiczne – światło podczerwone i ultrafioletowe, fale radiowe i promieniowanie rentgenowskie – są niewidoczne dla ludzkiego oka. Gdybyśmy mogli je zobaczyć, przestrzeń kosmiczna wydawałaby się nieco mniej ciemna.
Universe Today ma inne wyjaśnienie: „Przestrzeń kosmiczna jest czarna dla naszej percepcji, ponieważ jest tam niewiele cząsteczek materii, które mogą odbijać lub rozpraszać światło tak jak nasza atmosfera na Ziemi. Ponieważ światło porusza się w linii prostej, wydaje się, że jest ono pochłaniane przez pustkę i próżnię kosmosu. W przeciwnym razie przestrzeń wyglądałaby podobnie do nieba na Ziemi.”
Pomyśl o latarce w ciemnym pokoju. Spójrz bezpośrednio na żarówkę, a zobaczysz jej światło. Skieruj ją na meble lub ścianę, a zobaczysz odbite światło. Gdyby nie było nic, co by je odbijało, nie widziałbyś żadnego światła w ogóle. Co dokładnie dzieje się w przestrzeni.
Masz jakieś Wielkie Pytanie, na które chciałbyś, abyśmy odpowiedzieli? Jeśli tak, daj nam znać, wysyłając wiadomość na adres [email protected].