Co to jest paradoks Olbersa?

Paradoks

Olbers, znany również jako paradoks Dark Night Sky, to nazwa nadana problemowi wyjaśniania, dlaczego niebo jest ciemne w nocy. Puzzle po raz pierwszy pozyskano w czasie, gdy założono, że wszechświat był statyczny, nieskończony w zasięgu i nieskończenie stary. Na podstawie tych założeń wydaje się, że niebo powinno być jasne, ponieważ istniałaby nieskończona liczba gwiazd, które pokryłyby każdy punkt na niebie. Paradoks pochodzi od Heinricha Olbersa, który w 1826 r. Stwierdził, że każda linia wzroku zakończy się gwiazdą, czyniąc niebo jasne. Problem pojawił się jednak kilka razy wcześniej w historii astronomii, wracając do XVI wieku.

Najwcześniejsze znane odniesienie do paradoksu pochodzi od astronoma Thomasa Diggesa w 1576 r., Który napotkał problem w swoim opisie nieskończonego wszechświata z losowym rozkładem gwiazd. W 1610 rmi. Wydawało się jednak, że istnieje problem z skończonym wszechświatem, który polegał na tym, że zawaliłby się on z powodu przyciągania grawitacyjnego gwiazd i planet w nim. Większość astronomów założyła zatem, że wszechświat był nieskończony, więc paradoks pozostał.

Wstępne sugestie, że większość gwiazd była zbyt daleko, aby można je było zobaczyć. Gdyby wszechświat był nieskończenie stary, światło z gwiazd miałoby nieskończoną ilość czasu, aby się z nami dotrzeć, więc nawet najbardziej odległe gwiazdy przyczyniłyby się do jasnego nieba. Można pokazać matematycznie, że w przypadku nieskończonego wszechświata z równomiernie rozproszonymi gwiazdami całe niebo musi być jasne jak przeciętna gwiazda. Jasność gwiazd maleje wraz z odległością, ale liczba gwiazd wzrasta wraz z odległością, bez ograniczeń w nieskończonym wszechświecie. Efekty anulują się, pozostawiając jasne niebo.

Różne dalsze próby myRE, aby rozwiązać zagadkę w ciągu najbliższych kilkuset lat. Jedną wczesną próbą wyjaśnienia było to, że większość światła gwiazd była zasłonięta pyłem. Chociaż prawdą jest, że chmury pyłu w naszej galaktyce blokują duże obszary z widoku, jeśli istniała nieskończona liczba gwiazd, ostatecznie cały kurz nagrzewałby się i świeci, podobnie jak gwiazdy.

Kolejną sugestią było to, że gwiazdy nie były rozpowszechniane losowo, ale zostały ułożone w grupach z dużymi pustkami pomiędzy nimi. Wiemy teraz, że tak jest: gwiazdy są pogrupowane w galaktyki, które są zgrupowane w klastrach i superkonkursach. Jednak w największej skali wszechświat jest jednorodny, a paradoks Olbersa, jak opisał sam Olbers, stwierdza, że ​​każda linia wzroku musi zakończyć się gwiazdą. Zastosowane w ten sposób, jasne jest, że nieograniczona grupa gwiazd mogłaby uwzględnić ciemne niebo tylko wtedy, gdy gwiazdy były ustawione za sobą, blokując się nawzajem-scenariusz, którego nikt nie potraktował poważnie.

Dopiero w odkryciu Edwina Hubble'a w 1929 r. Wszechświat rozszerza się, że pojawiła się rozdzielczość paradoksu Olbersa. Obecnie wiadomo, że obserwowalny wszechświat rozszerza się w tempie, który wzrasta wraz z odległością i, patrząc wstecz w czasie, dochodzimy do niewielkiej objętości i ogromnej gęstości. Daje to dwa powody, dla których niebo jest ciemne. Pierwszym i najważniejszym powodem jest to, że wszechświat ma skończony wiek, więc nie byłoby czasu na światło z gwiazd poza pewną odległością, aby do nas dotrzeć. Drugim powodem jest to, że ekspansja wszechświata powoduje przesunięcie dopplerowania w świetle z gwiazd, które wzrasta wraz z odległością; Poza pewną odległością całe światło zostanie przesunięte poza widmo widzialne, czyniąc dowolne gwiazdy niewidoczne.