Τι είναι το παράδοξο του Olbers;

Το παράδοξο του Olbers, γνωστό και ως το Dark Night Sky Paradox, είναι το όνομα που δόθηκε στο πρόβλημα της εξήγησης γιατί ο ουρανός είναι σκοτεινός τη νύχτα.Το παζλ τέθηκε για πρώτη φορά σε μια εποχή που υποτίθεται ότι το σύμπαν ήταν στατικό, άπειρο σε έκταση και άπειρα παλιά.Με βάση αυτές τις υποθέσεις, φαίνεται ότι ο ουρανός πρέπει να είναι φωτεινό, καθώς θα υπήρχε ένας άπειρος αριθμός αστεριών που θα καλύπτουν κάθε σημείο στον ουρανό.Το παράδοξο πήρε το όνομά του από τον Heinrich Olbers, ο οποίος, το 1826, δήλωσε ότι κάθε οπτική γωνία θα τελειώσει σε ένα αστέρι, κάνοντας τον ουρανό φωτεινό.Το πρόβλημα, ωστόσο, είχε προκύψει αρκετές φορές προηγουμένως στην ιστορία της αστρονομίας, επιστρέφοντας στον 16ο αιώνα.

Η πρώτη γνωστή αναφορά στο παράδοξο προέρχεται από τον αστρονόμο Thomas Digges το 1576, ο οποίος αντιμετώπισε το πρόβλημα στην περιγραφή τουΈνα άπειρο σύμπαν με τυχαία κατανομή των αστεριών.Το 1610, ο Johannes Kepler ανέφερε αυτό που έπρεπε να γίνει γνωστό ως παράδοξο του Olbers για να δείξει ότι το σύμπαν πρέπει να είναι πεπερασμένο.Φάνηκε να υπάρχει ένα πρόβλημα με ένα πεπερασμένο σύμπαν, ωστόσο, που θα ήταν ότι θα κατέρρευσε στον εαυτό του λόγω της βαρυτικής έλξης των αστεριών και των πλανητών μέσα σε αυτό.Επομένως, οι περισσότεροι αστρονόμοι υποθέτουν ότι το σύμπαν ήταν άπειρο και έτσι το παράδοξο παρέμεινε. Οι αρχικές προτάσεις ότι τα περισσότερα από τα αστέρια ήταν πολύ μακριά για να δουν γρήγορα απορρίφθηκαν.Εάν το σύμπαν ήταν απείρως παλιό, το φως από τα αστέρια θα είχε άπειρο χρονικό διάστημα για να φτάσει σε εμάς, οπότε ακόμη και τα πιο απομακρυσμένα αστέρια θα συνεισφέρουν σε έναν φωτεινό ουρανό.Μπορεί να αποδειχθεί μαθηματικά ότι για ένα άπειρο σύμπαν με ομοιόμορφα κατανεμημένα αστέρια, ολόκληρος ο ουρανός πρέπει να είναι τόσο φωτεινό όσο ένα μέσο αστέρι.Η φωτεινότητα των αστεριών μειώνεται με απόσταση, αλλά ο αριθμός των αστεριών αυξάνεται με απόσταση, χωρίς όριο σε ένα άπειρο σύμπαν.Τα αποτελέσματα ακυρώνονται, αφήνοντας έναν φωτεινό ουρανό.Μια πρώιμη προσπάθεια για μια εξήγηση ήταν ότι το πιο αστέρι ήταν κρυμμένο από σκόνη.Ενώ είναι αλήθεια ότι τα σύννεφα σκόνης στο γαλαξία μας μπλοκάρουν μεγάλες περιοχές από την άποψη, αν υπήρχε ένας άπειρος αριθμός αστεριών, τελικά όλη η σκόνη θα ζεσταθεί και θα λάμψει, όπως και τα αστέρια.δεν διανεμήθηκαν τυχαία, αλλά διατάχθηκαν σε ομάδες με μεγάλα κενά στο μεταξύ.Γνωρίζουμε τώρα ότι αυτό είναι, στην πραγματικότητα, η περίπτωση: τα αστέρια ομαδοποιούνται σε γαλαξίες, οι οποίοι ομαδοποιούνται σε συστάδες και υπερκλειστούς.Στη μεγαλύτερη κλίμακα, ωστόσο, το σύμπαν είναι ομοιογενές και το παράδοξο του Olbers, όπως περιγράφεται από τον ίδιο τον Olbers, δηλώνει ότι κάθε οπτική γωνία πρέπει να τελειώσει σε ένα αστέρι.Διατυπώθηκε με αυτόν τον τρόπο, είναι σαφές ότι μια μη τυχαία ομαδοποίηση των αστεριών θα μπορούσε να αντιπροσωπεύει μόνο τον σκοτεινό ουρανό εάν τα αστέρια έτυχε να παραταχθούν πίσω από το άλλο, εμποδίζοντας το φως του άλλου mdash?Ένα σενάριο που κανείς δεν θα μπορούσε να πάρει σοβαρά.

Δεν ήταν μέχρι που η ανακάλυψη από τον Edwin Hubble, το 1929, ότι το σύμπαν επεκτείνει ότι ένα ψήφισμα στο παράδοξο του Olbers παρουσιάστηκε.Είναι πλέον γνωστό ότι το παρατηρήσιμο σύμπαν επεκτείνεται με ρυθμό που αυξάνεται με απόσταση και, κοιτάζοντας προς τα πίσω στο χρόνο, φτάνουμε σε ένα σημείο μικροσκοπικής όγκου και τεράστιας πυκνότητας.Αυτό δίνει δύο λόγους για τους οποίους ο ουρανός είναι σκοτεινός.Ο πρώτος και πιο σημαντικός λόγος είναι ότι το σύμπαν έχει μια πεπερασμένη ηλικία, οπότε δεν θα υπήρχε χρόνος για το φως από τα αστέρια πέρα από μια ορισμένη απόσταση για να φτάσετε μας.Ένας δεύτερος λόγος είναι ότι η επέκταση του σύμπαντος έχει ως αποτέλεσμα μια μετατόπιση Doppler στο φως από τα αστέρια που αυξάνεται με απόσταση.Πέρα από μια ορισμένη απόσταση, όλο το φως θα μετατοπιστεί πέρα από το ορατό φάσμα, καθιστώντας τυχόν αστέρια αόρατα.