Was ist Olbers 'Paradox?
Olbers 'Paradox, auch als The Dark Night Sky Paradox bekannt, ist der Name, der dem Problem gegeben ist, zu erklären, warum der Himmel nachts dunkel ist. Das Puzzle wurde zuerst zu einer Zeit gestellt, als angenommen wurde, dass das Universum statisch, unendlich in Ausmaß und unendlich alt war. Basierend auf diesen Annahmen scheint es, dass der Himmel hell sein sollte, da es eine unendliche Anzahl von Sternen geben würde, die jeden Punkt am Himmel bedecken würden. Das Paradox ist nach Heinrich Olbers benannt, der 1826 feststellte, dass jede Sichtlinie an einem Stern enden würde und den Himmel hell macht. Das Problem war jedoch mehrmals in der Geschichte der Astronomie aufgetaucht und ging bis ins 16. Jahrhundert zurück.
Der früheste bekannte Hinweis auf das Paradoxe stammt aus dem Astronomen Thomas Digges im Jahr 1576, der auf das Problem in seiner Beschreibung eines unendlichen Universums mit einer zufälligen Verteilung von Stars stieß. Im Jahr 1610 zitierte Johannes Kepler das, was als Olbers -Paradox bekannt wurde, um zu zeigen, dass das Universum endgültig sein musse. Es schien jedoch ein Problem mit einem endlichen Universum zu geben, dass es aufgrund der Gravitationsanziehung der Sterne und Planeten in sich eintreffen würde. Die meisten Astronomen nahmen daher an, dass das Universum unendlich war und das Paradoxon blieb.
erste Vorschläge, dass die meisten Sterne zu weit weg waren, um sie zu sehen, wurden schnell abgelehnt. Wenn das Universum unendlich alt wäre, hätten Licht von Sternen unendlich viel Zeit, um uns zu erreichen, sodass selbst die fernen Sterne zu einem hellen Himmel beitragen würden. Es kann mathematisch gezeigt werden, dass für ein unendliches Universum mit gleichmäßig verteilten Sternen der gesamte Himmel so hell wie ein durchschnittlicher Stern sein muss. Die Helligkeit der Sterne nimmt mit der Entfernung ab, aber die Anzahl der Sterne nimmt mit der Entfernung zu, ohne die Grenze in einem unendlichen Universum. Die Effekte lassen sich ab und lassen einen hellen Himmel.
Verschiedene weitere Versuche wirRe gemacht, um das Rätsel in den nächsten hundert Jahren zu lösen. Ein früher Versuch einer Erklärung war, dass das meiste Sternenlicht durch Staub verdeckt wurde. Während es wahr ist, dass Staubwolken in unserem Galaxy große Bereiche aus der Sicht blockieren, wenn es unendlich viele Sterne gäbe, würde sich schließlich der gesamte Staub erwärmen und leuchten, genau wie die Sterne.
Ein weiterer Vorschlag war, dass die Sterne nicht zufällig verteilt waren, sondern in Gruppen mit großen Hohlräumen dazwischen angeordnet waren. Wir wissen jetzt, dass dies in der Tat der Fall ist: Sterne werden in Galaxien eingeteilt, die in Clustern und Superclustern gruppiert sind. Im größten Maßstab ist das Universum homogen und Olbers Paradox, wie Olbers selbst beschrieben, dass jede Sichtlinie bei einem Stern enden muss. Auf diese Weise ist klar, dass eine nicht randomische Gruppierung von Sternen nur den dunklen Himmel verantwortlich machen konnte, wenn die Sterne zufällig hintereinander ausgerichtet waren und sich gegenseitig das Licht blockieren-ein Szenario, das niemand ernst nehmen konnte.
Erst die Entdeckung von Edwin Hubble im Jahr 1929 erweitert sich das Universum, dass sich eine Lösung für Olbers 'Paradoxon selbst darstellte. Es ist nun bekannt, dass das beobachtbare Universum mit einer Geschwindigkeit, die mit der Entfernung zunimmt, expandiert und wir in der Zeit nach hinten schauen, zu einem Punkt mit kleinem Volumen und großer Dichte. Dies gibt zwei Gründe, warum der Himmel dunkel ist. Der erste und wichtigste Grund ist, dass das Universum ein begrenztes Alter hat, so dass es keine Zeit für das Licht von Sternen gegeben hätte, die über eine bestimmte Entfernung hinausgehen, um uns zu erreichen. Ein zweiter Grund ist, dass die Expansion des Universums zu einer Doppler -Verschiebung des Lichts von Sternen führt, die mit der Entfernung zunehmen; Über eine bestimmte Entfernung hinaus würde das gesamte Licht über das sichtbare Spektrum hinaus verschoben, wodurch alle Sterne unsichtbar werden.