Vad är Olbers paradox?

Olbers 'paradox, även känd som Dark Night Sky Paradox, är namnet som ges till problemet med att förklara varför himlen är mörk på natten. Pusslet poserades först vid en tidpunkt då det antogs att universum var statiskt, oändligt i omfattning och oändligt gammal. Baserat på dessa antaganden verkar det som om himlen borde vara ljus, eftersom det skulle finnas ett oändligt antal stjärnor som skulle täcka varje punkt på himlen. Paradoxen är uppkallad efter Heinrich Olbers, som 1826 uppgav att varje siktlinje skulle sluta vid en stjärna, vilket gör himlen ljus. Problemet hade emellertid kommit upp flera gånger tidigare i astronomins historia och återgår till 1500 -talet.

Den tidigaste kända referensen till paradoxen kommer från astronomen Thomas Digges 1576, som mötte problemet i sin beskrivning av ett oändligt universum med en slumpmässig fördelning av stjärnor. 1610 citerade Johannes Kepler vad som skulle bli känt som Olbers 'paradox för att visa att universum måste vara finite. Det verkade vara ett problem med ett ändligt universum, vilket var att det skulle kollapsa in på sig själv på grund av gravitationens attraktion hos stjärnorna och planeterna inom den. De flesta astronomer antog därför att universum var oändligt och så var paradoxen kvar.

Inledande förslag om att de flesta stjärnorna var för långt borta för att ses snabbt. Om universum var oändligt gammalt, skulle lätt från stjärnor ha en oändlig tid att nå oss, så även de mest avlägsna stjärnorna skulle bidra till en ljus himmel. Det kan visas matematiskt att för ett oändligt universum med jämnt distribuerade stjärnor måste hela himlen vara lika ljus som en genomsnittlig stjärna. Stjärnans ljusstyrka minskar med avstånd, men antalet stjärnor ökar med avstånd, utan gräns i ett oändligt universum. Effekterna avbryter och lämnar en ljus himmel.

olika ytterligare försök viÅter gjordes för att lösa pusslet under de närmaste hundra åren. Ett tidigt försök till en förklaring var att de flesta stjärnsken doldes av damm. Även om det är sant att dammmoln i våra galaxblock stora områden av det från synen, om det fanns ett oändligt antal stjärnor, så småningom skulle allt damm värmas upp och glöda, precis som stjärnorna.

Ett annat förslag var att stjärnorna inte distribuerades slumpmässigt utan arrangerades i grupper med stora tomrum däremellan. Vi vet nu att detta i själva verket är fallet: stjärnor är grupperade i galaxer, som är grupperade i kluster och superkluster. På den största skalan är universum emellertid homogen och Olbers paradox, som beskrivs av Olbers själv, säger att varje siktlinje måste sluta vid en stjärna. På grund av detta sätt är det tydligt att en icke-slumpmässig gruppering av stjärnor bara kunde ta hänsyn till den mörka himlen om stjärnorna råkade vara uppradade bakom varandra och blockera varandras ljus-ett scenario som ingen kunde ta på allvar.

Det var inte förrän upptäckten av Edwin Hubble, 1929, att universum utvidgar att en resolution till Olbers 'paradox presenterade sig. Det är nu känt att det observerbara universum expanderar med en hastighet som ökar med avstånd och när vi ser bakåt i tiden anländer vi till en punkt med liten volym och enorm densitet. Detta ger två skäl till varför himlen är mörk. Det första och viktigaste skälet är att universum har en ändlig ålder, så det hade inte varit tid för ljuset från stjärnor utöver ett visst avstånd för att nå oss. En andra anledning är att utvidgningen av universum resulterar i en Doppler -förändring i ljuset från stjärnor som ökar med avstånd; Utöver ett visst avstånd skulle allt ljus flyttas utöver det synliga spektrumet, vilket gör alla stjärnor osynliga.