Protože jsou hvězdy a galaxie ve všech směrech, proč je vesmír černý? Neměla by být hvězda v každém směru, kam se podíváme?
Představte si, že jste ve vesmíru. Jen plovoucí část, ne čůrání do vakuové hadice nebo pojídání té funky „zmrzliny“ z části fóliových sáčků. Kdybyste se podívali na Slunce, bylo by jasné a vaše sítnice by zkřehla. Zbytek oblohy by byl uklidňující černý, zdobený drobnými, o něco méně žhnoucími body světla.
Pokud jste udělali svůj domácí úkol, víte, že prostor je obrovský. Může být dokonce nekonečný, který je mnohem větší než obrovský. Pokud je nekonečný, dokážete si představit, že se díváte do vesmíru jakýmkoli směrem a je tam hvězda. Hvězdy by zasypaly všechno. Všude hloupé hvězdy ničí výhled. Jsou to hvězdy až dolů, lidi.
Neměla by tedy být celá obloha jasná jako hvězda, protože hvězda je v každém možném minutovém směru, kam byste se kdy mohli podívat? Pokud jste si tuto otázku někdy položili, pravděpodobně vás nepřekvapí, že nejste první. V tuto chvíli také můžete lidem říct, že jste o tom přemýšleli, a nikdy nebudou vědět, že jste to právě sledovali zde, a pak můžete znít chytře a zapůsobit na všechny ty chlápky.
Tuto otázku si skvěle položil německý astronom Heinrich Wilhelm Olbers, který ji popsal v roce 1823. Nyní tomu po něm říkáme Olbersův paradox. Dovolte mi, abych vás trochu poučil, svou konverzaci na večírku začnete slovy: „Takže jsem onehdy přemýšlel o Olbersově paradoxu... Ach, co to je? Ty nevíš, co to je... to je tak sladké!' Paradox zní takto: pokud je vesmír nekonečný, statický a existuje navždy, pak kamkoli se podíváte, by měl nakonec zasáhnout hvězdu.
Diagram velkého třesku
Naše zkušenosti nám říkají, že tomu tak není. Tím, že Olbers navrhl tento paradox, věděl, že vesmír nemůže být nekonečný, statický a nadčasový. Mohlo by jich být několik, ale ne všechny tři. Ve 20. letech 20. století Edwin Hubble, debonairman z města, zjistil, že vesmír není statický. Ve skutečnosti se galaxie od nás rychle vzdalují ve všech směrech, jako bychom měli kozy.
To vedlo k teorii velkého třesku, že vesmír byl kdysi shromážděn do jediného bodu v čase a prostoru a poté se rychle rozpínal. Náš vesmír prokázal, že není statický ani nadčasový. A tak, PARADOX VYŘEŠEN!
Zde je krátká verze. Nevidíme hvězdy ve všech směrech, protože mnoho hvězd tu není dostatečně dlouho na to, aby se k nám jejich světlo dostalo. Což doufám lechtá váš mozek stejně jako můj. Nejen, že máme tuto nepochopitelně obrovskou velikost našeho vesmíru, ale rozsah času, o kterém mluvíme, když provádíme tyto myšlenkové experimenty, je naprosto ohromující. Takže PARADOX VYŘEŠEN!
No, ne přesně. Krátce po velkém třesku byl celý vesmír horký a hustý jako jádro hvězdy. Několik set tisíc let po Velkém třesku, kdy první světlo mohlo vyskočit do vesmíru, bylo všechno ve všech směrech jasné jako povrch hvězdy.
Kosmické mikrovlnné pozadí. Obrazový kredit: WMAP
Takže ve všech směrech bychom stále měli vidět jas hvězdy... a přesto nevidíme. Jak se vesmír rozpínal, vlnové délky tohoto počátečního viditelného světla se natahovaly a táhly na široký konec elektromagnetického spektra, až se z nich staly mikrovlny. Toto je kosmické mikrovlnné záření na pozadí a uhodli jste, že jej můžeme detekovat ve všech směrech, kam se můžeme podívat.
Takže Olbersův instinkt byl správný. Když se podíváte všemi směry, vidíte bod jasný jako hvězda, jen expanze vesmíru protáhla vlnové délky tak, že světlo je pro naše oči neviditelné. Ale kdybyste mohli vidět vesmír očima, které detekují mikrovlny, viděli byste toto: jas v každém směru.
Také jste přišli s Olbersovým paradoxem? Jaké další paradoxy vás napadly?
Podcast (audio): Stažení (Trvání: 4:43 – 4,3 MB)
Předplatit: Apple podcasty | RSS
Podcast (video): Stažení (Trvání: 5:05 – 60,5 MB)
Předplatit: Apple podcasty | RSS