Парадокс Ольберса: почему небо между звёздами остаётся тёмным и какую роль играют возраст Вселенной, расширение пространства и красное смещение.
В чём состоит парадокс тёмного неба
В ясную ночь видны тысячи звёзд, но пространство между ними остаётся тёмным. Если представить бесконечную, неизменную и существующую вечно Вселенную, равномерно заполненную звёздами, почти любое направление взгляда рано или поздно должно было бы упираться в светящуюся поверхность.
Эта мысленная задача известна как парадокс Ольберса. Она показывает, что привычное представление о бесконечном статичном звёздном пространстве плохо согласуется с наблюдаемым ночным небом.
Свету требуется время
Современная космология описывает Вселенную как имеющую конечный возраст с момента горячей ранней стадии. Свет распространяется с конечной скоростью, поэтому мы не можем видеть излучение объектов, свет от которых ещё не успел дойти до Земли.
Даже если за пределами наблюдаемой области существуют другие галактики, их излучение не обязательно достигло нас. Поэтому число источников света, доступных наблюдателю в данный момент, ограничено.
Что меняет расширение Вселенной
Пространство расширяется, и длины волн света далёких галактик растягиваются. Это явление называют космологическим красным смещением. Излучение, первоначально испущенное в видимом диапазоне, может приходить к нам уже в инфракрасной области.
Расширение также влияет на энергию и поток излучения, получаемый от далёких объектов. Поэтому простое сложение света бесконечного числа одинаково ярких звёзд не описывает реальную картину.
Почему космос не полностью лишён света
Тёмное для человеческого глаза небо не означает отсутствия излучения. В космосе присутствует реликтовое микроволновое фоновое излучение — след ранних этапов развития Вселенной. Его нельзя увидеть обычным зрением, но регистрируют специальными приборами.
Световое загрязнение городов и атмосфера влияют на то, сколько звёзд человек различает с Земли, но не являются главным решением парадокса Ольберса. Причина связана прежде всего с историей и расширением Вселенной.