Dlaczego w kosmosie jest ciemno? Przyczyny zjawiska

Spisu treści:

Dlaczego w kosmosie jest ciemno? Przyczyny zjawiska
Dlaczego w kosmosie jest ciemno? Przyczyny zjawiska
Anonim

Jedną z astronomicznych tajemnic, o którą naukowcy spierali się od tysiącleci, jest to, dlaczego w kosmosie zawsze jest ciemno.

Słynny specjalista Thomas Diggs, którego lata życia przypadły na XVI wiek, przekonywał, że Wszechświat jest nieśmiertelny i nieskończony, w jego przestrzeniach jest wiele gwiazd, regularnie pojawiają się nowe. Ale jeśli wierzysz w tę teorię, to o każdej porze dnia niebo powinno być olśniewająco jasne od ich światła. Ale w rzeczywistości wszystko jest zupełnie odwrotnie: w dzień wszystko oświetla jedno słońce, a nocą niebo jest ciemne, z punkcikami gwiazd ledwo widocznymi gołym okiem. Dlaczego tak się dzieje?

Dlaczego słońce nie może oświetlić przestrzeni?

Gwiazda pod imieniem Słońca
Gwiazda pod imieniem Słońca

Każdy może zobaczyć słońce, które w ciągu dnia oświetla całe niebo i otaczające go przedmioty rzeczywistości. Ale gdybyśmy mogli wspiąć się kilka tysięcy kilometrów w górę, zauważylibyśmy coraz gęstszą ciemność i jasnośćbłyski odległych gwiazd. I tu pojawia się całkowicie logiczne pytanie: skoro Słońce świeci, dlaczego w kosmosie jest ciemno?

Doświadczeni fizycy od dawna znajdują odpowiedź na to pytanie. Cała tajemnica polega na tym, że Ziemię otacza atmosfera wypełniona cząsteczkami tlenu. Odbijają skierowane w ich stronę światło słoneczne, zachowując się jak miliardy miniaturowych luster. Efekt ten sprawia wrażenie błękitnego nieba nad głową.

W kosmosie jest za mało tlenu, aby odbijać światło nawet z najbliższego źródła, więc bez względu na to, jak mocno świeci Słońce, będzie ono otoczone przerażającą czarną mgiełką.

Paradoks Olbersa

Wilhelma Olbersa
Wilhelma Olbersa

Diggs myślał o niebie pokrytym nieskończoną liczbą gwiazd. Był pewny swojej teorii, ale jedna rzecz go zmyliła: jeśli na niebie jest wiele gwiazd, które nigdy się nie kończą, to musi być bardzo jasne o każdej porze dnia i nocy. W każdym miejscu, w które pada ludzkie oko, powinna znajdować się kolejna gwiazda, ale wszystko dzieje się dokładnie odwrotnie. Nie rozumiał tego.

Po jego śmierci chwilowo o tym zapomniano. W XIX wieku, za życia astronoma Wilhelma Olbersa, ponownie przypomniano sobie tę zagadkę. Był tak podekscytowany tym problemem, że pytanie, dlaczego w kosmosie jest ciemno, skoro gwiazdy świecą, nazwano paradoksem Olbersa. Znalazł kilka możliwych odpowiedzi na to pytanie, ale ostatecznie zdecydował się na wersję, która mówiła o pyle w kosmosie, który zakrywa światło większości gwiazd w gęstym obłoku, więc nie są widoczne z powierzchni. Ziemia.

Po śmierci astronoma naukowcy dowiedzieli się, że z powierzchni gwiazd odchodzą potężne promieniowanie energii, które może nagrzewać otaczający pył do takiego stopnia, że zaczyna on świecić. Oznacza to, że chmury nie mogą zakłócać światła gwiazd. Paradoks Olbersa dostał drugie życie.

Nauczyciele kosmosu próbowali to zbadać, oferując inne odpowiedzi na palące pytanie. Najpopularniejsza była wersja o zależności światła gwiazdy od położenia jej nośnika: im dalej gwiazda, tym słabsze jej promieniowanie. Ta opcja nie była kontynuowana, ponieważ istnieje nieskończona liczba gwiazd, powinno być z nich wystarczająco dużo światła.

Ale każdej nocy niebo staje się ciemniejsze. Kolejne pokolenie astronomów udowodniło, że Diggs i Olbers mylili się w swoich założeniach. Edward Garrison, słynny badacz zjawisk kosmicznych, został twórcą książki „Ciemność nocy: Tajemnica wszechświata”. Położył w nim inną teorię, którą wyznaje się do dziś. Według niej nie ma wystarczającej liczby gwiazd, aby stale oświetlać nocne niebo. W rzeczywistości jest ich ograniczona liczba, mają tendencję do kończenia się, jak nasz Wszechświat.

Nieskończone gwiazdy - mit czy rzeczywistość?

Gwiazdy w kosmosie
Gwiazdy w kosmosie

Istnieje matematyczne twierdzenie: jeśli spojrzysz na substancję o niezerowej gęstości, która znajduje się w nieograniczonej przestrzeni kosmicznej, to w każdym razie można ją zobaczyć z pewnej odległości. W przypadku, gdy kosmos jest nieskończony i wypełniony gwiazdami, spojrzenie skierowane jest na:w dowolnym kierunku, trzeba zobaczyć inną gwiazdę.

Z tego samego twierdzenia możemy wywnioskować, że światło gwiazd będzie skierowane we wszystkich kierunkach i dotrze do powierzchni Ziemi, niezależnie od ich położenia. Oznacza to, że bezkresny wszechświat wypełniony stale błyszczącymi gwiazdami miałby jasne niebo o każdej porze dnia.

Rola Wielkiego Wybuchu

Wielki Wybuch
Wielki Wybuch

Na pierwszy rzut oka wydaje się, że taka teoria nie znajduje potwierdzenia w prawdziwym życiu. Człowiek nie może zobaczyć wszystkich galaktyk z powierzchni ziemi, nawet za pomocą specjalnych urządzeń. Aby potwierdzić ich istnienie, musiał udać się w kosmos, oddalając się od swojej rodzinnej planety w pewnej odległości.

Ale naukowcy mają własne zdanie, które opiera się na Wielkim Wybuchu - to po nim zaczęło się formowanie planet. Tak, poza Ziemią jest wiele galaktyk i pojedynczych gwiazd, ale ich światło jeszcze do nas nie dotarło, ponieważ z astronomicznego punktu widzenia minęło niewiele czasu. Wynika z tego, że proces rozwoju Wszechświata nie został jeszcze zakończony, a procesy kosmiczne mogą wpływać na odległość między planetami, opóźniając moment, w którym ich światło będzie widoczne z powierzchni Ziemi.

Astrofizycy uważają, że przyczyną Wielkiego Wybuchu jest to, że Wszechświat miał w przeszłości wyższą temperaturę i gęstość. Po wybuchu wskaźniki zaczęły spadać, co pozwoliło rozpocząć formowanie się gwiazd i galaktyk, więc dziś nie dziwi ich fakt, że w kosmosie jest ciemno i zimno.

Teleskop jako sposób na poznanie przeszłości gwiazd

Jeden z najprostszych teleskopów
Jeden z najprostszych teleskopów

Każdy obserwator na powierzchni Ziemi może zobaczyć światło gwiazd. Ale niewiele osób wie, że gwiazda wysłała nam to światło w odległej przeszłości.

Na przykład możesz zapamiętać Andromedę. Jeśli udasz się do niej z Ziemi, podróż zajmie 2 300 000 lat świetlnych. Oznacza to, że emitowane przez nią światło dociera w tym czasie do naszej planety. Oznacza to, że widzimy tę galaktykę taką, jaka była ponad dwa miliony lat temu. A jeśli nagle w kosmosie wydarzy się katastrofa, która ją zniszczy, to dowiemy się o tym po tym samym czasie. Nawiasem mówiąc, światło Słońca dociera do powierzchni ziemi 8 minut po rozpoczęciu podróży.

Nowoczesny proces rozwoju technologicznego wpłynął na teleskopy, dzięki czemu są one potężniejsze niż pierwsze kopie. Dzięki tej właściwości ludzie widzą światło gwiazd, które zaczęły trafiać na Ziemię prawie dziesiątki miliardów lat temu. Jeśli przypomnimy sobie wiek Wszechświata, który wynosi 15 miliardów lat, liczba ta robi niezatarte wrażenie.

Prawdziwy kolor kosmosu

Tylko wąskie grono specjalistów wie, że za pomocą urządzeń elektromagnetycznych można zobaczyć zupełnie inne odcienie przestrzeni. Wszystkie ciała niebieskie i zjawiska astronomiczne, w tym wybuchy supernowych i momenty zderzenia chmur składających się z gazu i pyłu, emitują jasne fale, które mogą być wychwytywane przez specjalne urządzenia. Nasze oczy nie są przystosowane do takich działań, więc ludzie zastanawiają się, dlaczego w kosmosie jest ciemno.

Jeślidać ludziom możliwość zobaczenia elektromagnetycznego tła otoczenia, zobaczyliby, że nawet ciemne niebo jest bardzo jasne i bogate w kolory - w rzeczywistości nigdzie nie ma czarnej przestrzeni. Paradoks polega na tym, że w tym przypadku ludzkość nie miałaby ochoty badać przestrzeni kosmicznej, a współczesna wiedza o planetach i odległych galaktykach pozostałaby niezbadana.

Zalecana: