Ako je svemir neograničen i prepun zvijezda i galaksija, zašto ih ne bismo vidjeli kamo god pogledamo? Ponekad najjednostavnija pitanja imaju duboke korijene. Što ako kad pogledamo u noćno nebo i vidimo samo crninu i zvijezde, koje su puno manje od zvijezda u svemiru, je li to zato što smo ljudi i ne možemo vidjeti više? Zašto je noćno nebo crno i lišeno svjetla?
U početku se ovo može činiti besmislicom. Naravno, imamo prozirnu atmosferu koja nam omogućava da zavirimo u ogromne dubine svemira kad je Sunce na suprotnoj strani našeg svijeta. A naše mjesto u galaksiji znači da je samo djelić svemira zaklonjen galaktičkim plinom i prašinom, koja obično blokira većinu svjetlosti u središnjim dijelovima Mliječne staze. Ipak, ako bismo živjeli u doista beskonačnom svemiru, ako bi se praznina dubokog svemira nastavila dovoljno dugo u bilo kojem smjeru, gdje god bismo pogledali, posvuda bismo vidjeli blistave točke svjetlosti.
Naravno, možemo pogledati u najdublje dubine praznog prostora, gdje nema zvijezda ili galaksija koje se mogu vidjeti golim okom ili običnim teleskopima, možemo usmjeriti svemirski teleskop Hubble da satima ili čak danima zaviri u ovu tamu. A onda otkrivamo da je svemir pun zvijezda i galaksija. Starlight putuje milijune, milijarde ili čak desetke milijardi svjetlosnih godina i doseže našu najbolju opremu. Možda će trebati dugo vremena da se uhvati dovoljno fotona na tako velikoj udaljenosti, ali s obzirom na najmanje 170 milijardi galaksija prisutnih u dijelu svemira koji smo imali prilike promatrati, moglo bi se pomisliti da ih zapravo postoji beskonačan broj.
U svakom slučaju, očito ne vidimo beskonačnost. Davne 1800. godine Heinrich Olbers shvatio je da bi, ako bi svemir uistinu bio beskonačan - s beskonačnim brojem sjajnih zvijezda, vaše oči u konačnici, kamo god pogledali, pogodili površinu zvijezde. Ne biste vidjeli galaksije koje mi vidimo, a koje su uglavnom prazan prostor; vidjeli biste sve njihove zvijezde, i zvijezde u galaksijama iza njih, i dalje i dalje. Putujući kroz milijarde, bilijune, kvadrilione svjetlosnih godina, došli biste do zvijezde.
Ovo je jednostavna matematička činjenica: ako uzmete beskonačni prostor u kojem je konačna, različita od nule gustoća "supstance", a zatim gledajući bilo koje mjesto (i u bilo kojem smjeru), definitivno biste došli do ove supstance kroz konačnu udaljenost. Pod pretpostavkom da je kozmos pun zvijezda - čak i ako su rijetke - ali beskonačne i jednolike gustoće, neizbježno ćete doći do zvijezde, bez obzira na smjer.
Promotivni video:
Isti matematički teorem govori vam da će na kraju zvijezda iz svih smjerova stići na vaše mjesto, kao i na sva mjesta u svemiru. Da je naš Svemir takav - statičan, beskrajan, s vječno sjajnim zvijezdama - noćno bi nebo uvijek bilo sjajno.
Što nas je spasilo od svega ovoga? Vjerovali ili ne, ovo je Veliki prasak. Činjenica da svemir nikada nije postojao i da zvijezde i galaksije možemo promatrati samo na određenoj udaljenosti - što znači da od njih dobivamo ograničenu količinu svjetlosti, topline i energije - objašnjava zašto je na našem noćnom nebu tako malo svjetlosti. Naravno, postoji ogroman broj svjetlosnih točaka raspršenih po cijelom svemiru. Ali broj koji vidimo ograničen je brzinom svjetlosti i fizikom svemira koji se širi. Negdje postoji ogroman Svemir, gomila zvijezda i galaksija koje mi ne vidimo, ali one ne mogu osvijetliti naše nebo, jer nije prošlo toliko vremena od Velikog praska da bi njihova svjetlost došla do nas.
"Pričekajte malo", primijetit ćete, "Veliki prasak nam govori da je Svemir u prošlosti bio vrući i gušći, što znači da bi zračenje iz ovog gustog i vrućeg stanja danas trebalo biti posvuda, rašireno u svim smjerovima." I bit ćete u pravu: prije 13,8 milijardi godina svemir je bio toliko vruć da neutralni atomi nisu mogli nastati, a kamoli zvijezde i galaksije. Kad su se ovi neutralni atomi konačno stvorili, svjetlost je počela putovati u ravnoj liniji i trebala bi nam cijelo vrijeme dolaziti u oči iz svih smjerova, bez obzira na to što radimo.
I to svjetlo vidimo svaki put kad stari televizor uključimo u mrtvi kanal. Ovaj "snijeg", crno-bijeli šum koji vidite na TV zaslonu, dolazi iz svih izvora: radio emisije, Sunce, crne rupe i sve vrste astrofizičkih pojava. Oko 1% potječe od zablistanja Velikog praska: kozmičke mikrovalne pozadine. Kad bismo mogli vidjeti u mikrovalnom i radio-opsegu elektromagnetskog spektra - ne samo u vidljivom - primijetili bismo da je noćno nebo gotovo jednolike svjetline i nigdje nema crnih mrlja.
To je kombinacija dviju činjenica:
- da je svemir postojao ograničeno vrijeme;
- i da svjetlost vidimo samo u vidljivom spektru
odgovoran za tamu noćnog neba. Zapravo, jedini razlog zbog kojeg smo dobro prilagođeni gledanju svjetlosti je taj što se svjetlost našeg sunca nalazi u rasponu od tisuću stupnjeva Kelvina, pa vidimo sve što se odbija. U određenom smislu, naša ograničena osjetila prisilila su nas na istraživanje svemira.
ILYA KHEL
