De ce este cerul întuneric noaptea?
Iată o altă întrebare aparent simplă pe care oamenii de știință o cer de mult timp și care au dus la răspunsuri surprinzătoare și destul de profunde. După ce a crescut într-o lume în care culoarea naturală a cerului de noapte - întuneric (cu excepția cazului în noi nu trăim în Cercul Arctic), cele mai multe dintre noi, probabil, răspunde la o întrebare: de ce cerul de noapte este întunecat? Atunci când sursa de lumină aparentă - soarele - este ascuns în spatele orizontului, este de mirare că, ridicând ochii spre cer, vom vedea un fund negru, se diluează numai boabe de stele din când în când, desigur, Luna. (Discuție despre detalii interesante că din Lună, chiar și în prezența Soarelui, cerul încă pare negru, o vom lăsa pentru o altă dată.)
Atunci când această întrebare a fost întrebată pentru prima dată, oamenii au crezut că universul este infinit de mare și conține un număr infinit de stele. Dacă acesta ar fi singurul lucru, atunci, oriunde te-ai uita pe cerul nopții, linia ochiului tău - o linie dreaptă trasă din ochiul tău în spațiu - ar fi cu siguranță îngropată în suprafața unei stele. Este ca și cum ai încerca să te uiți în pădure, cu un număr nesfârșit de copaci umplut la întâmplare. Ori de câte ori arăți, linia de vedere va fi inevitabil blocată de un trunchi de copac.
Deci, dacă din orice punct al Pământului linia văzului se sprijină pe o stea, este logic să presupunem că întregul cer al nopții ar trebui să fie la fel de strălucitor și strălucitor ca suprafața unei stele. Puteți să vă opuneți acest lucru observând că "stelele sunt mai departe, cu atât mai puțină lumină le dă". Luminozitatea totală a unei stele scade cu distanța, dar acest lucru se datorează faptului că discul stelei pe care îl vedem este mult mai mic decât este de fapt. Orice punct de pe suprafața unei stele vizibile de pe Pământ strălucește foarte puternic, dar din moment ce discul stelei este foarte mic, există puține astfel de "puncte" în sumă, iar strălucirea generală a stelei nu este atât de mare. Cu toate acestea, dacă Universul ar fi infinit, veți vedea punctele de pe suprafețe stelare peste tot, oriunde arăți, iar cerul noaptea va străluci cu lumină orbitoare.
În secolul al XIX-lea, într-un moment în care cunoștințele științifice nu a devenit apanajul doar savanți și fani de auto-educație, un poet american și scriitor Edgar Allan Poe este atât de interesat în paradoxul cerului nocturn care a prezentat explicația lui și a inclus-o în produs, pe care el a numit poemul în proză:
„Fii o succesiune de stele fără sfârșit, fundal teatral peisaj ceresc ar reprezenta o strălucire continuă, ca și în cazul în care Galaxy a decis să-și arate în fața noastră - ar exista un singur punct peste tot pe cer, în cazul în care nu au existat stele. Pe baza acestui fapt, singurul mod de a înțelege într-o astfel de situație existența golurilor, detectabile prin telescoapele noastre în nenumărate moduri, se presupune că grosimea pe fundalul ceresc invizibil, astfel imposibil de imaginat că nici o rază de lumină nu este în măsură să ajungă la noi prin el“. [16]
Și ce este în neregulă cu acest raționament? Nu, de fapt, este adevărat. În universul infinit cu un număr infinit de aleatoriu împrăștiate în cer spațiu de noapte orbitor ar fi aprins de stele. Prin urmare, este necesar să înțelegem care dintre ipotezele inițiale este eronată. Sau poate lumina multor stele îndepărtate este înăbușită de praful de stea care l-a întâlnit pe drum? - întrebi. Dar praful nu este capabil să stralucească complet lumina stelelor. În spațiul interstelar există într-adevăr praf, dar în practică este încălzită de Starlight și reflectă parțial, astfel încât cantitatea totală de lumină nu se schimbă. În ceea ce pentru oamenii de știință, pentru prima dată au afectat acest subiect, printre care cel mai cunoscut astronomul englez Edmund Halley (1656-1742), al cărui nume a primit cometa, dar lauri umane, în primul rând a formulat paradoxul cerul nopții, a primit astronomul german și fizicianul Heinrich Wilhelm Olbers (1758-1840 ): "Universul este infinit de mare și, în același timp, infinit de vechi. Orice încercare de ao limita în timp și în spațiu este prea îngrădită de creația lui Dumnezeu. Poate că ar trebui să sacrificăm una sau ambele dintre aceste ipoteze - dimensiunea infinită și vârstă infinit, iar apoi putem rezolva misterul negru de noapte cerul ".
Noi, ca și știința modernă, să adere la teoria că universul a apărut în urmă cu 13-15 miliarde de ani în Big Bang (vezi capitolul „Universul - nu va vărsat“.). Formând dintr-un singur punct, universul sa extins, la început foarte rapid și apoi mai încet. Aceasta continuă să se extindă până în prezent, iar "granița" se află acum la aproximativ 13-15 miliarde de ani lumină de la noi. Poate că întunericul nopții, datorită faptului că dincolo de această limită, nici stele, care ar adăuga lumina cerul de noapte, ca și în cazul în care o palisadă de copaci, pe care le-am menționat puțin mai devreme, sa încheiat douăzeci de kilometri de la noi, și ne-ar fi vizibile Dungi înguste de lumină care vin din acea parte a pădurii.
Ei bine, frumos încerca să explice întunericul, ci un matematician engleză a dovedit că, chiar și cu dimensiuni limitate ale universului nostru în ea și înainte de limitele propuse suficiente stele pentru a ne da o iluminare de noapte strălucitoare. Deci va trebui să căutăm o altă explicație.
Ideea extinderii universului a fost recunoscută numai la sfârșitul primei treimi a secolului al XX-lea. Pe drum, oamenii de știință au ajuns din nou la o serie de concluzii: de exemplu, că stelele se îndepărtează de observator, apar mai puțin strălucitoare datorită efectului Doppler (a se vedea capitolul „inechitabilă pentru Boys-Ballotu?“.). Așa cum este cazul cu schimbarea emisă de o sursă în mișcare a spectrului de frecvențe de sunet Starlight variază în funcție de viteza de deplasare, iar lumina de la steaua indepartezi mutat spre partea roșie a spectrului. Ochii mamiferelor în cursul evoluției, au devenit cele mai sensibile la gama de culori, care formează împreună lumină albă, în timp ce deplasarea stelară spre unele roșu, astfel încât lumina pare să scadă culorile spectrului mai puțin strălucitoare. Așa că unul dintre motivele pentru care cerul de noapte nu este la fel de luminos ca ar putea fi, eventual, legate de efectul Doppler: stele în mișcare rapidă, care ar trebui să fie la fel de strălucitoare ca și care sunt mai aproape sau se deplasează încet, de fapt, uita-te mult dimmer.
Poate că o explicație ar fi suficientă dacă noile date despre Explozia Mare și expansiunea Universului nu au adăugat încă un factor la imaginea generală. Explozia mare a fost evident foarte strălucitoare datorită energiei extraordinare care, după cum știm, a fost concentrată la un moment dat. Deci, cu excepția cazului în cerul de noapte până în ziua de azi nu ar trebui să fie vizibile urme de strălucire? După cum sa dovedit, pentru a găsi lumina „ecou“ Big Bang-ului (a se vedea capitolul „Universul - nu e un hambar“.) Este într-adevăr posibil, dar, așa cum este cazul cu Starlight, efectul Doppler cauzate de expansiunea rapidă a universului, schimba reflecția nuanța acelui bliț vechi , ca urmare a faptului că undele luminoase erau mult dincolo de granița roșie a spectrului: acum nu sunt vizibile pentru ochi și sunt fixate doar ca radiații cu microunde.
Înșelător simplă întrebare adresată condus oamenii de știință dornici să găsească răspunsul la o serie întreagă de noi descoperiri, dar acestea, din care Olbers nici nu putea visa în 1823 de către Heinrich Wilhelm Olbers, în ultimele două secole.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: