Hvis universet er ubegrenset og fullt av stjerner og galakser, hvorfor ser vi dem ikke overalt vi ser? Noen ganger har de enkleste spørsmålene dype røtter. Hva om når vi ser inn på nattehimmelen og bare ser svarthet og stjerner, som er mye mindre enn stjernene i universet, er det fordi vi er mennesker og ikke kan se mer? Hvorfor er nattehimmelen svart og blottet for lys?
Først kan dette virke som tull. Selvfølgelig har vi en gjennomsiktig atmosfære som lar oss kikke inn i de enorme dybdene i rommet når solen er på motsatt side av vår verden. Og vår beliggenhet i galaksen betyr at bare en brøkdel av universet blir tildekket av galaktisk gass og støv, som vanligvis blokkerer det meste av lyset i de sentrale områdene av Melkeveien. Likevel, hvis vi bodde i et virkelig uendelig univers, hvis tomheten i det dype rommet varte lenge nok i alle retninger, så ville vi uansett hvor vi så, se skinnende lyspunkter overalt.
Selvfølgelig kan vi se inn i det dypeste dypet av det tomme rommet, der det ikke er stjerner eller galakser som kan sees med det blotte øye eller med vanlige teleskoper, vi kan lede Hubble-romteleskopet til å kikke inn i dette mørket i flere timer eller til og med dager. Og så finner vi ut at universet er fullt av stjerner og galakser. Starlight reiser millioner, milliarder eller til og med titalls milliarder lysår og når vårt beste utstyr. Det kan ta lang tid å fange nok fotoner i så stor avstand, men gitt de minst 170 milliarder galaksene som er tilstede i den delen av universet som vi har hatt muligheten til å observere, kan man tro at det faktisk er uendelig mange av dem.
I alle fall ser vi klart ikke uendelig. Tilbake i 1800 innså Heinrich Olbers at hvis universet var virkelig uendelig - med et uendelig antall skinnende stjerner - så til slutt, uansett hvor du så, ville øynene dine treffe overflaten til stjernen. Du vil ikke se galaksene vi ser, som for det meste er tomme rom; du ville se alle stjernene deres, og stjernene i galaksene bak dem, og videre og videre. Å reise gjennom milliarder, billioner, kvadrillioner lysår, vil du lande på en stjerne.
Dette er et enkelt matematisk faktum: Hvis du tar et uendelig rom med en endelig, ikke-null tetthet av "substans" i den, så ser du på et hvilket som helst sted (og i hvilken som helst retning), vil du definitivt komme til dette stoffet gjennom en begrenset avstand. Forutsatt at kosmos er fullt av stjerner - selv om de er sjeldne - men uendelige og med ensartet tetthet, vil du uunngåelig komme til stjernen, uavhengig av retning.
Kampanjevideo:
Den samme matematiske setningen forteller deg at til slutt kommer stjernelys fra alle retninger til deg, så vel som til alle steder i rommet. Hvis universet vårt var slik - statisk, uendelig, med evig skinnende stjerner - ville nattehimmelen alltid være lys.
Hva reddet oss fra alt dette? Tro det eller ei, dette er Big Bang. Det faktum at universet ikke alltid har eksistert og at vi bare kan observere stjerner og galakser på en viss avstand - noe som betyr at vi mottar en begrenset mengde lys, varme og energi fra dem - forklarer hvorfor det er så lite lys på vår nattehimmel. Selvfølgelig er det et enormt antall lyspunkter spredt over hele universet. Men antallet vi ser er begrenset av lysets hastighet og fysikken i det ekspanderende universet. Et eller annet sted er det et enormt univers, en haug med stjerner og galakser som vi ikke ser, men de kan ikke belyse himmelen vår, siden det ikke har gått så mye tid siden Big Bang for deres lys å nå oss.
"Vent litt," vil du legge merke til, "Big Bang forteller oss at universet tidligere var varmere og tettere, noe som betyr at stråling fra denne tette og varme tilstanden burde være overalt i dag, spredt i alle retninger." Og du har rett: For 13,8 milliarder år siden var universet så varmt at nøytrale atomer ikke kunne dannes, enn si stjerner og galakser. Da disse nøytrale atomene endelig ble dannet, begynte lys å bevege seg i en rett linje og skulle komme til øynene våre fra alle retninger hele tiden, uansett hva vi gjør.
Og vi ser dette lyset hver gang vi slår på et gammelt TV-apparat til en død kanal. Denne "snøen", den svarte og hvite støyen du ser på TV-skjermen, kommer fra alle kilder: radiosendinger, solen, sorte hull og alle slags astrofysiske fenomener. Omtrent 1% kommer fra etterglødet til Big Bang: den kosmiske mikrobølgeovnens bakgrunn. Hvis vi kunne se i mikrobølgeovnen og radioområdet til det elektromagnetiske spekteret - ikke bare i det synlige - ville vi merke at nattehimmelen er nesten jevn i lysstyrke, og det er ingen svarte flekker hvor som helst.
Det er en kombinasjon av to fakta:
- at universet eksisterte i en endelig tid;
- og at vi bare ser lys i det synlige spekteret
ansvarlig for mørke på nattehimmelen. Faktisk er den eneste grunnen til at vi er godt tilpasset til å se lys, fordi solens lys ligger i området tusenvis av grader Kelvin, så vi ser alt som reflekterer det. På en måte tvang våre begrensede sanser oss til å utforske universet.
ILYA KHEL
