Почему в космосе темно если солнце светит постоянно?
Отчего в космосе темно? Парадокс Шезо-Ольберса
Подчас обыкновенной, даже детский вопрос ставит экспертов в тупик. Каждый знает о существовании такого определения, как «время». Но стоит выяснить, что такое время? Оно дискретно или непрерывно? Что такое носитель времени? Тут все крупнейшие исследователи начинают чувствовать неодолимые сложности в ответе. Приблизительно такой же вопрос задал в 1744 году швейцарский учёный Жан-Филипп де Шезо. Множественные попытки дать ответ на поставленный вопрос привели к формированию парадокса Ольберса.
История возникновения парадокса
В 1744 году Шезо призадумался над, казалось бы, бесхитростным вопросом: отчего ночное небо темное?
При всей простоте вопроса ответить было абсолютно сложно — ведь если Вселенная нескончаема и однородна (а именно так считали в то время), то звезды в ней распределены размеренно, а их количество также нескончаемо. Но при этих обстоятельствах любой луч зрения должен опираться на звезду, так как бесчисленное количество звезд должно заполнять все точки небесной сферы. Руководствуясь этими соображениями, яркость всякой точки неба должна приравниваться к яркости фотосферы звезды, в которую упирался луч зрения в данной точке. Солнце — обыкновенная звезда, значит яркость неба ночью должна быть сопоставима с яркостью солнца. А это не так. Фотометрический парадокс более подробно освещен в работе немецкого астрофизика Генриха Ольберса, обнародованной в 1826 году.
Стараясь как-то растолковать возникшее несоответствие, Генрих Ольберс предположил, что разреженная материя циркулирует по Вселенной, поглощая свет, падающий на нее. Вродебы, парадокса больше нет, но в 1848 году авторитетный ученый Джон Гершель обозначил, что сама материя должна разогреваться, когда поглощает свет. Благодаря непрерывному подогреву эта материя сама начинает светиться и источать столько энергии, сколько заполучает.
Джон Гершель выдвинул гипотезу, что любая подсистема входит как часть системы более высокого порядка —скопления звезд входят во вселенную, скопление вселенных входит в межгалактическую и так далее. Тогда-то абсолютная интенсивность света во Вселенной стремится к 0. Физико-математическое объяснение гипотезы Гершеля сделано шведом Карлом Шарлье в начале прошлого века. Но, открытие реликтового излучения развалило компоновку Гершеля-Шарлье. Обнаружилось, что в Галактике температура отличается на несколько градусов от абсолютного нуля.
Так почему же космос черный?
Когда Эйнштейн обнародовал свой труд по теории относительности, многие исследователи восприняли его в штыки. На самом деле чрезвычайно сложно уяснить, как может замедлиться течение времени, поменяться масса тела и его показатели при движении со скоростью, близкой к скорости света. Но, найти недочёты в умозаключениях Эйнштейна никому не удалось, зато они разъяснили многие труднообъяснимые парадоксы. Благодаря релятивистской теории удалось растолковать фотометрический парадокс.
Тот факт, что Галактика не Евклидова, т.е. нескончаемая, статичная и однородная, был продекларирован еще в 1901 году лордом Кельвином, который первым внедрил модель расширяющейся Галактики. Все подсчёты англичанина построены на конечности скорости света и конечности возраста существования самой Галактики.
Если дополнить к умозаключениям Томсона тот факт, что среднее расстояние между звездами насчитывает не менее нескольких световых лет, то расчеты верны и дают, то небо, которое мы лицезрим каждую ночь.
Главной первопричиной зарождения фотометрического парадокса было суждение, что Галактика существует безмерно долгое время. Но, по нынешним понятиям возраст Вселенной насчитывает около 14 млрд лет. Следовательно, принимая во внимание конечность скорости света, невозможно получать свет от объектов, располагающихся на расстоянии более 14 млрд световых лет. И всеобщего числа этого света не хватает для того, чтобы осветить небо ночью.
Подводя итог: исследователям удалось определиться с парадоксом Шезо-Ольберса он смог продвинуть вперед науку самим фактом существования. Над ее решением бились самые известнейшие умы, и итог позволил лучше узнать устройство Галактики.