Sonsuz yıldız varsa gece neden karanlık? Olbers paradoksunun 200. yılı kutlandı

Gün ağarıyor, 7 Mayıs 1823. Gözlemevine dönüştürülen evinin ikinci katından amatörHeinrich Olbers, tarihe adını yazdıracağı yazının son rötuşlarını yapıyor. O tarihi gece muhteşem bir gün doğumu ile son buldu ve bir paradoksun açığa çıkmasına neden oldu. Başkalarının daha önce işaret ettiği bu paradoks, kuşaklar boyu araştırmacıları ve acemileri (aralarında şair Edgar Allan Poe’nun da bulunduğu) yüzyıllar boyunca büyüleyecek. Sonsuz sayıda yıldız varsa geceler neden karanlık?

sonsuzluk kaybı

Olbers ve çağdaşları tarafından paylaşılan sonsuz ve sınırsız bir evren vizyonu, gökyüzünün eşit derecede sonsuz bir yıldız deniziyle doldurulması gerektiğini ima ediyordu. Ancak o mutlu şafakta Olbers, sonsuz yıldızlar karşısında gözlerimizi veya teleskoplarımızı hangi yöne çevirdiğimizin önemli olmadığını fark etti: bakış her zaman yıldızlardan birini keserdi.

1820’de göz hekimliği mesleğini tamamen astronomiye adamak için bırakan Olbers, 7 Mayıs 1823’te bilim camiasına adını taşıyan heyecan verici paradoksu gündeme getirdi. Zamanın kozmolojik modelinin, gökyüzündeki her noktanın güneşin yüzeyi kadar parlak olması gerektiğini öne sürdüğünü savunuyor. Bu nedenle gece karanlık olmayacaktı. Gökyüzüne her baktığımızda, sonsuz yıldız denizinin ışığıyla kör olmalıyız.

açıklama arıyorum

Olbers bunun olmamasının nedenlerini aradı. Yıldız ışığının Dünya’ya giderken yıldızlararası toz tarafından emildiğini ve yıldızdan uzaklaştıkça emilimin de arttığını savundu.

Ancak astronom John Herschel tartışmayı reddetti. Herschel, yıldızlararası boşluğu dolduran herhangi bir emici ortamın sonunda ısınacağını ve alınan ışığı yeniden yayacağını gösterdi. Bu nedenle, gökyüzü hala parlak olacaktır.

Bilim camiası, Heinrich Olbers’in ortaya koyduğu paradoksu, 2 Mart 1840’ta 81 yaşında son nefesini verene kadar çözümsüz bıraktı.

Edgar Allan Poe için bir muamma

Sekiz yıl sonra, Atlantik Okyanusu’nun diğer tarafında, 3 Şubat 1848’de, Edgar Allan Poe’nun yayımlanmasıyla ünlendi. Kuzgun_Evrenin Kozmogonisini_ şiirinde olduğu gibi New York Toplum Kütüphanesinde sundu. Evreka). Poe, yazışmalarında iddia ettiği gibi, Olbers tarafından popüler hale getirilen bilmeceyi çözdüğüne ikna olmuştu.

Başlangıç ​​olarak, Poe, filozof Immanuel Kant ve matematiksel astronom Pierre-Simon Laplace’ın aksine, kozmosun parçalanan, kalıntıları bir maddenin etkisi altında dağılan tek bir madde halinden (“Birlik”) ortaya çıktığını öne sürdü. itici güç.

O zaman evren sonlu bir madde küresiyle sınırlı olacaktır. Sonlu evren yeterince az sayıda yıldızla doluysa, baktığımız her yönde bir yıldız bulmamız için hiçbir neden yoktur. Gece yine karanlık olabilir.

Poe, evren sonlu olmasına rağmen paradokstan da bir çıkış yolu buldu: Maddenin boyutunun sonsuz olduğunu, evrenin geçmişte bir anda başladığını varsayarsak, o zaman ışığın bize ulaşması için geçen süre sınırlanırdı. gözlemlenebilir evrenin hacmi.

Bu zaman aralığı, ötesindeki yıldızların en güçlü teleskoplarımız için bile erişilemez olduğu bir ufuk oluşturacaktır.

Edgar Allan Poe, bir yıl sonra, 7 Ekim 1849’da, 40 yaşında, ilk ortaya attıktan bir asırdan fazla bir süre sonra, karanlık gece gökyüzünün bilimsel bilmecesini kavrayışının çözdüğünden habersiz öldü.

Evreni açıklayan “iki buçuk gerçek”

Savaşlar arası dönemde, Einstein’ın genel göreliliğine dayanan çok sayıda kozmos teorisi ortaya çıktı. Ayrıca, şimdiye kadar büyük ölçüde metafizikçiler ve filozoflara ayrılan kozmoloji alanı, gözlemlerle sınanmaya başlandı. Radyo astronomu Peter Scheuer’e göre, 1963’teki kozmoloji yalnızca “iki buçuk gerçeğe” dayanıyordu:

• Gerçek 1: Gece gökyüzü karanlıktır, bu her zaman bilinen bir şeydir.
• Gerçek 2: Georges Lemaître’in sezdiği ve Hubble’ın 1929’da yayınlanan gözlemlerinin gösterdiği gibi, galaksiler birbirlerinden uzaklaşıyorlar.
• Gerçek 2.5: Evrenin içeriği muhtemelen kozmik zaman geliştikçe gelişiyor.

Olgu 2 ve 2.5’in yorumu, 1950’ler ve 1960’larda bilim camiasında büyük tartışmalara yol açtı.Evrenin durağan modelini savunanlar ve büyük patlama modelini savunanlar, hangi model doğruysa karanlığı açıklamak zorunda olduğunu kabul ettiler. gece gökyüzünün.

Kozmolog Edward Harrison, çatışmayı 1964’te çözdü.

Paradoks huzur içinde yatsın

Oxford yakınlarındaki Rutherford Yüksek Enerji Laboratuvarı’ndan Harrison, gözlemlenebilir evrendeki yıldız sayısının sınırlı olduğunu gösterdi. Çok sayıda olmalarına rağmen, galaksilerin içerdiği gazlardan sınırlı miktarlarda oluşurlar. Bu sınırlı sayı, günümüzde evrenin maddesini kaplayan devasa hacimle birleşince, yıldızlar arasında karanlığın tecelli etmesine neden olur.

1980’lerde gökbilimciler Poe, Kelvin ve Harrison tarafından önerilen kararı onayladılar. Paul Wesson gibi bazıları, Olbers’in paradoksunun nihayet huzur içinde olmasını bile diledi.

Pluto’nun ötesinde iki kat daha parlak bir gökyüzü

Ama iyi paradokslar asla tamamen ölmez.

Son prob ölçümleri Yeni ufuklar, Plüton’un ötesinde ve iç Güneş Sistemi’nin tozunun ötesinde bir yörüngede, gökyüzünün yalnızca yıldızlara dayanarak tahmin ettiğimizden iki kat daha parlak olduğunu gösteriyor. Bu sefer ya yıldız yok ya da göremediğimiz ışık var. Yeni bir kozmik arka plan mı?

Böylece, gökyüzünün karanlığı sorusu, Olbers’in gecenin karanlığını ve sonsuz yıldızları ilk kez ele almasından 200 yıl sonra geçerliliğini koruyor ve bilimsel açıdan büyük önem taşıyor.