Warum ist der Nachthimmel dunkel?

Wenn Sie denken wie folgt über die Frage, warum der Nachthimmel dunkel ist, dann kann es scheinen, dass das alles keinen Sinn. Wobei jeder, der schon einmal habe ich am Nachthimmel gibt es keinen Zweifel daran, dass es sehr dunkel ist. auf unserem Planeten weitgehend transparent für sichtbares Licht, ermöglicht es uns, dass man in den grenzenlosen Weltraum-Ozean. Im Laufe des Tages das Sonnenlicht füllt die Atmosphäre in alle Richtungen, sowohl direkte und reflektierte das Sonnenlicht kommt von überall her. In der Nacht das Sonnenlicht dringt nicht in die Atmosphäre, deshalb ist der Himmel sieht dunkel. Aber das ist nur ein Teil der komplexen Antwort auf die Frage, warum wir überhaupt glauben, dass der Himmel und darunter Kosmos – schwarz.

Unendlich ist, ob das Universum?

Das Universum voll von Sternen und Galaxien, die sich auf große Entfernungen voneinander: Millionen, Milliarden oder sogar Dutzende von Milliarden von Lichtjahren. Sternenlicht reist durch das Universum und erreicht unseren Teleskopen, entdecken die Geheimnisse des Universums. Es ist nicht ausgeschlossen, dass das Universum unendlich ist, und die Anzahl der Sterne und Galaxien es unmöglich zu zählen. Tatsächlich Wissenschaftler sind sich noch unschlüssig, das Universum endlich oder nicht; wir wissen einfach nicht. Aber wir wissen, dass der Teil des Universums, den wir beobachten können, muss die ultimative.

Noch in den 1800er Jahren Heinrich Olbers lenkte die Aufmerksamkeit auf ein mathematisches Paradoxon. Wenn unser Universum unendlich ist mit einer Konstanten Dichte von Sternen und/oder Galaxien, dann würden wir gesehen haben, eine unendliche Menge an Licht aus allen Richtungen, wohin auch immer geschaut. Zuerst hätten wir sahen die Sterne in der Nähe, und dann – in den Zwischenräumen zwischen Ihnen – zu sehen ist, würde noch mehr die entfernten Sterne. Dabei ist unabhängig von der Entfernung – Millionen, Milliarden, Billionen квадриллионы Lichtjahre, etc. — am Ende, wo wir auch hinschauen, wir würden stolpern auf einen Stern.

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Es ist Wichtig zu verstehen, dass die Sterne können in verschiedenen Farben, Formen und Größen. So, in den weiten des Universums gibt es viele Male den Stern der Masse unserer Sonne. Am besten illustriert dies die Bild-Sternenhimmel Ansammlungen von NGC 3766 im Sternbild Centaurus. Wenn das Universum unendlich ist, auch in einer solchen Versammlung wäre es nicht «Lücken» zwischen den Sternen, so wie mehr entfernte Stern schließlich füllte diese Lücken.

Vor Ihnen eine Ansammlung von Sternhaufen NGC 3766. Je weiter ein Stern ist, desto тускнее: seine Helligkeit fällt mit Zunehmender inverse Distanz zum Quadrat (~1/r2)

Paradoxon Ольберса

Aber die Anzahl der Sterne, die Sie sehen in einer bestimmten Entfernung, aufgrund der Fläche der Oberfläche einer Kugel, die mit Zunehmender Entfernung im Quadrat. Multiplizieren Sie die Anzahl der Sterne auf der Helligkeit der einzelnen Sterne, und Sie erhalten einen Konstanten Wert. Aber die Helligkeit in einiger Entfernung ist ein besonderer Wert: nennen wir es B. Aber was passiert: wenn der Stern ist doppelt so weit, dann ist es auch die Helligkeit B. dreimal? Immer Noch B. In vier? Und wieder B. Wenn man alle B zusammen, so erhalten wir B + B + B + B + ….. und so weiter. Die Antwort, wie üblich, liegt in Richtung Unendlichkeit.

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Der Deutsche Astronom, Physiker und Arzt Heinrich Olbers im XIX Jahrhundert nutzte diese Linie der Argumentation, die führte ihn zu dem Schluss, dass das beobachtete Universum nicht unendlich sein kann. Aber sicher alles war er nicht. Schließlich gab es auch andere Astronomische Probleme. Einer der häufigsten Einwände Bestand darin, dass diese naive Analyse nicht in Betracht gezogen das ganze светонепроницаемую Staub, die man sehen kann, einfach durch einen Blick auf die Milchstraße. Auch heute noch, wie er schreibt , viele der bekanntesten astronomischen Sehenswürdigkeiten gefüllt Licht-blockieren Staub.

Paradox Ольберса sieht so aus

Die Dunklen, staubigen molekularen Wolken, ähnliche der Tatsache, dass sich innerhalb der Milchstraße, im Laufe der Zeit zerstört werden und Anlass für neue Sterne, und in den festen Bereichen entwickeln sich die meisten massiven Sterne. Aber Sternenlicht nicht mehr durchkommen durch Staub – er wird von Ihr absorbiert. In einem endlichen Universum dieser Staub kann konkurrieren mit dem Sternenlicht, da sichtbares Licht in den Staub, absorbiert und wieder emittiert bei niedrigeren Energien. Aber wenn das Universum wirklich unendlich ist, dann ist das Problem des paradoxes Олберса entdeckt würde für jeden Fleck: jedes Staubkorn müsste absorbieren unendliche Menge an Sternenlicht, bis es strahlte auch nicht, würde bei der gleichen Temperatur das ganze absorbiert es Licht!

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Mit Anderen Worten, dass etwas nicht stimmte. Unser Universum kann nicht statisch, unendlich und mit dem ewig leuchtenden Sternen. Wenn es so wäre, dann ist der Nachthimmel wäre hell, an allen Orten und in allen Richtungen. Offensichtlich gibt es hier etwas anderes. Aus unserer Sicht beobachtbaren Universums beträgt 46 Milliarden Lichtjahre in alle Richtungen, aber es gibt natürlich noch eine andere, ненаблюдаемая das Universum, vielleicht sogar unendlich große Anzahl, worüber Sie weiter .

Das Universum kann unendlich sein, aber wir sehen nur das Licht, was bereist seit 13,8 Milliarden Jahren: es ist so viel Zeit vergangen nachUrknall. Letztlich ist die Natur des Universums — die zunehmende, die Entwicklung und die Anfang – ist der Grund dafür, dass wir nicht sehen, das Licht um sich herum, während der Nachthimmel dunkel erscheint.

Übrigens, die Farbe – nur eine Illusion, kunstvoll erstellt das Gehirn