Kas yra Olberso paradoksas?

Olberso paradoksas, taip pat žinomas kaip tamsaus naktinio dangaus paradoksas, yra pavadinimas, duotas paaiškinti, kodėl dangus yra tamsus naktį. Dėlionė pirmą kartą buvo iškelta tuo metu, kai buvo manoma, kad visata yra statiška, begalinio masto ir be galo sena. Remiantis šiomis prielaidomis, atrodytų, kad dangus turėtų būti šviesus, nes būtų be galo daug žvaigždžių, kurios apimtų kiekvieną dangaus tašką. Paradoksas pavadintas Heinricho Olberso vardu, kuris 1826 m. pareiškė, kad kiekviena žvilgsnio linija baigiasi žvaigžde, todėl dangus tampa šviesus. Tačiau ši problema kelis kartus buvo iškilusi astronomijos istorijoje, pradedant nuo XVI amžiaus.

Ankstyviausia žinoma nuoroda į paradoksą kilusi iš astronomo Thomaso Diggeso 1576 m., kuris susidūrė su problema aprašydamas begalinę visatą su atsitiktiniu žvaigždžių pasiskirstymu. 1610 m. Johannesas Kepleris paminėjo tai, kas turėjo tapti žinoma kaip Olberso paradoksas, norėdamas parodyti, kad visata turi būti baigtinė. Tačiau atrodė, kad baigtinėje visatoje yra problema, kuri buvo ta, kad ji pati sugrius dėl joje esančių žvaigždžių ir planetų gravitacinio traukos. Todėl dauguma astronomų manė, kad visata yra begalinė, todėl paradoksas išliko.

Pirminiai pasiūlymai, kad dauguma žvaigždžių buvo per toli, kad būtų matomi, buvo greitai atmesti. Jei visata būtų be galo sena, žvaigždžių šviesa mus pasiektų be galo daug laiko, todėl net ir tolimiausios žvaigždės prisidėtų prie šviesaus dangaus. Galima matematiškai parodyti, kad begalinėje visatoje su tolygiai išsidėsčiusiomis žvaigždėmis visas dangus turi būti šviesus kaip vidutinė žvaigždė. Žvaigždžių ryškumas mažėja didėjant atstumui, bet žvaigždžių skaičius didėja didėjant atstumui, be apribojimų begalinėje visatoje. Poveikis išnyksta ir lieka šviesus dangus.

Per ateinančius kelis šimtus metų buvo atlikti įvairūs tolesni bandymai išspręsti galvosūkį. Vienas iš ankstyvųjų bandymų paaiškinti buvo toks, kad didžiąją dalį žvaigždžių šviesos užstojo dulkės. Tiesa, kad dulkių debesys mūsų galaktikoje užstoja didelius jos plotus, tačiau jei būtų be galo daug žvaigždžių, galiausiai visos dulkės įkaistų ir švytėtų, kaip ir žvaigždės.

Kitas pasiūlymas buvo, kad žvaigždės nebūtų paskirstytos atsitiktinai, o būtų išdėstytos grupėmis, tarp kurių yra didelės tuštumos. Dabar žinome, kad taip yra: žvaigždės yra sugrupuotos į galaktikas, kurios yra sugrupuotos į spiečius ir superspiečius. Tačiau didžiausiu mastu visata yra vienalytė, o Olberso paradoksas, kaip apibūdino pats Olbersas, teigia, kad kiekviena žvilgsnio linija turi baigtis žvaigžde. Taip suformulavus, aišku, kad neatsitiktinė žvaigždžių grupuotė galėtų paaiškinti tamsų dangų tik tuo atveju, jei žvaigždės būtų išsidėsčiusios viena už kitos, blokuodamos viena kitos šviesą – tokio scenarijaus niekas negalėjo priimti rimtai.

Tik 1929 m. Edvino Hablo atradimas, kad visata plečiasi, pasirodė Olberso paradokso sprendimas. Dabar žinoma, kad stebima visata plečiasi greičiu, kuris didėja didėjant atstumui, ir, žvelgdami atgal, pasiekiame mažo tūrio ir didžiulio tankio tašką. Tai pateikia dvi priežastis, kodėl dangus tamsus. Pirmoji ir pati svarbiausia priežastis yra ta, kad Visata turi ribotą amžių, todėl nebūtų spėję, kad šviesa iš žvaigždžių, esančių už tam tikro atstumo, mus pasiektų. Antroji priežastis yra ta, kad dėl visatos plėtimosi atsiranda Doplerio šviesos poslinkis nuo žvaigždžių, kuris didėja didėjant atstumui; už tam tikro atstumo visa šviesa būtų pasislinkusi už matomo spektro ribų, todėl visos žvaigždės taptų nematomos.