Kui universum on piiritu ning täis tähti ja galaktikaid, siis miks me ei näe neid kõikjal, kuhu vaatame? Mõnikord on kõige lihtsamatel küsimustel sügavad juured. Mis siis, kui me vaatame öötaevasse ja näeme ainult mustust ja tähti, mida on palju vähem kui universumi tähti, kas sellepärast, et oleme inimesed ega näe rohkem? Miks on öötaevas must ja valgusteta?
Esialgu võib see tunduda jama. Muidugi on meil läbipaistev õhkkond, mis võimaldab meil piiluda avarustesse, kui Päike asub meie maailma vastasküljel. Ja meie asukoht galaktikas tähendab, et galaktika gaas ja tolm varjavad vaid murdosa universumist, mis tavaliselt blokeerib suurema osa valgusest Linnutee keskpiirkondades. Sellegipoolest, kui me elaksime tõeliselt lõpmatus universumis, kui sügava ruumi tühjus jätkuks piisavalt kaua igas suunas, siis näeksime kõikjal, kuhu me ka ei vaataks, säravaid valguspunkte.
Muidugi võime vaadata tühja ruumi kõige sügavamatesse sügavustesse, kus pole ühtegi tähte ega galaktikat, mida oleks võimalik palja silmaga või tavaliste teleskoopidega näha, saame Hubble'i kosmoseteleskoobi suunata tundide või isegi päevade kaupa sellesse pimedusse piiluma. Ja siis leiame, et universum on täis tähti ja galaktikaid. Tähevalgus läbib miljoneid, miljardeid või isegi kümneid miljardeid valgusaastaid ja jõuab meie parimate seadmeteni. Piisava footonite püüdmine nii suurele kaugusele võib võtta kaua aega, kuid arvestades universumi selles osas leiduvat vähemalt 170 miljardit galaktikat, mida meil on olnud võimalus jälgida, võib arvata, et neid on tegelikult lõpmatu arv.
Igal juhul näeme selgelt mitte lõpmatust. Veel 1800. aastal mõistis Heinrich Olbers, et kui universum oleks tõepoolest lõpmatu - lõpmatu hulga säravate tähtedega -, siis lõpuks, kuhu iganes sa ka ei vaataks, lööksid su silmad tähe pinnale. Te ei näeks galaktikaid, mida me näeme, mis on enamasti tühi ruum; sa näeksid kõiki nende tähti ja tähti nende taga olevates galaktikates ning üha kaugemal. Reisides läbi miljardite, triljonite, kvadriljonite valgusaastate, maanduksite tähe peal.
See on lihtne matemaatiline fakt: kui võtta lõpmatu ruum, milles on "aine" piiratud, nullist tihedus, siis vaadates mis tahes kohta (ja suvalises suunas), jõuaksite selle aineni kindlasti lõpliku vahemaa tagant. Eeldades, et kosmos on tähti täis - isegi kui need on haruldased -, kuid tiheduselt lõpmatu ja ühtlane, jõuate paratamatult tähe juurde, sõltumata suunast.
Reklaamvideo:
Sama matemaatiline teoreem ütleb teile, et lõpuks jõuab tähe valgus igast suunast teie juurde, samuti kõikidesse ruumi kohtadesse. Kui meie Universum oleks selline - staatiline, lõputu, igavesti säravate tähtedega, oleks öötaevas alati ere.
Mis meid kõigest sellest päästis? Uskuge või mitte, see on Suur Pauk. Asjaolu, et universumit pole kunagi olnud ja et me võime tähti ja galaktikaid jälgida ainult teatud kaugusel - see tähendab, et me saame neist piiratud koguses valgust, soojust ja energiat - selgitab, miks meie öötaevas on nii vähe valgust. Muidugi on kogu universumis hajutatud tohutult palju valguspunkte. Kuid arv, mida me näeme, on piiratud valguse kiiruse ja laieneva Universumi füüsikaga. Kusagil on tohutu universum, hunnik tähti ja galaktikaid, mida me ei näe, kuid need ei suuda meie taevast valgustada, sest Suurest Paugust pole möödas nii palju aega, et nende valgus meieni jõuaks.
"Oota natuke," märkad, "ütleb Suur pauk meile, et universum oli minevikus kuumem ja tihedam, mis tähendab, et selle tiheda ja kuuma oleku kiirgus peaks täna olema kõikjal, levima kõikides suundades." Ja teil on õigus: 13,8 miljardit aastat tagasi oli universum nii kuum, et neutraalseid aatomeid ei saanud tekkida, rääkimata tähtedest ja galaktikatest. Kui need neutraalsed aatomid lõpuks tekkisid, hakkas valgus liikuma sirgjooneliselt ja see peaks kogu aeg silma jõudma igast suunast, ükskõik mida me ka ei teeks.
Ja me näeme seda valgust iga kord, kui lülitame vana teleri surnud kanalile sisse. See “lumi”, mustvalge müra, mida teie teleriekraanil näete, pärineb kõikidest allikatest: raadiosaadetest, Päikesest, mustadest aukudest ja igasugustest astrofüüsikalistest nähtustest. Ligikaudu 1% pärineb Suure Paugu järeltulest: kosmilisest mikrolaineahjust. Kui näeksime elektromagnetilise spektri mikrolaineahjus ja raadio vahemikus - mitte ainult nähtavas -, märkaksime, et öine taevas on peaaegu ühtlase heledusega ja kusagil pole musti laike.
See on kahe fakti kombinatsioon:
- et universum eksisteeris piiratud aja jooksul;
- ja et me näeme valgust ainult spektri nähtavas osas
vastutab öise taeva pimeduse eest. Tegelikult on ainus põhjus, miks oleme valguse nägemiseks hästi kohanenud, see, et meie päikesevalgus on tuhandetes Kelvini kraadides, seega näeme kõike, mis seda peegeldab. Mõnes mõttes sundisid meie piiratud meeled meid universumit uurima.
ILYA KHEL
