Ak je vesmír neobmedzený a plný hviezd a galaxií, prečo ich nevidíme všade, kam sa pozrieme? Najjednoduchšie otázky majú niekedy hlboké korene. Čo ak, keď sa pozrieme na nočnú oblohu a uvidíme iba čiernotu a hviezdy, ktoré sú oveľa menej početné ako hviezdy vo vesmíre, je to preto, že sme ľudia a nevidíme viac? Prečo je nočná obloha čierna a bez svetla?
Spočiatku sa to môže javiť ako nezmysel. Samozrejme, máme priehľadnú atmosféru, ktorá nám umožňuje nahliadnuť do obrovských hlbín vesmíru, keď je Slnko na opačnej strane nášho sveta. A naše umiestnenie v galaxii znamená, že iba zlomok vesmíru je zakrytý galaktickým plynom a prachom, ktorý zvyčajne blokuje väčšinu svetla v centrálnych oblastiach Mliečnej dráhy. Ak by sme napriek tomu žili v skutočne nekonečnom vesmíre, keby prázdnota hlbokého vesmíru trvala dostatočne dlho v akomkoľvek smere, potom kamkoľvek by sme sa pozreli, všade by sme videli svetelné body.
Samozrejme sa môžeme pozrieť do najhlbších hlbín prázdneho vesmíru, kde neexistujú hviezdy ani galaxie, ktoré by sme videli voľným okom alebo bežnými ďalekohľadmi, môžeme nasmerovať Hubblov vesmírny ďalekohľad, aby nazrel do tejto tmy celé hodiny alebo dokonca dni. A potom zistíme, že vesmír je plný hviezd a galaxií. Hviezdne svetlo cestuje milióny, miliardy alebo dokonca desiatky miliárd svetelných rokov a dosahuje naše najlepšie vybavenie. Zachytiť dostatok fotónov na tak veľkú vzdialenosť môže trvať dlho, ale vzhľadom na najmenej 170 miliárd galaxií prítomných v tej časti vesmíru, ktorú sme mali možnosť pozorovať, by si niekto mohol myslieť, že ich je v skutočnosti nekonečné množstvo.
V každom prípade vidíme jasne nie nekonečno. Už v roku 1800 si Heinrich Olbers uvedomil, že ak by bol vesmír skutočne nekonečný - s nekonečným počtom žiariacich hviezd - potom v konečnom dôsledku, kamkoľvek by ste sa pozreli, by vaše oči dopadli na povrch hviezdy. Nevideli by ste galaxie, ktoré vidíme, ktoré sú väčšinou prázdnym priestorom; videli by ste všetky ich hviezdy a hviezdy v galaxiách za nimi a stále ďalej. Cestovaním cez miliardy, bilióny, kvadrilióny svetelných rokov by ste sa dostali k hviezde.
Toto je jednoduchý matematický fakt: ak vezmete nekonečný priestor s konečnou, nenulovou hustotou „látky“, potom sa budete pozerať na akékoľvek miesto (a akýmkoľvek smerom), určite by ste k tejto látke prišli cez konečnú vzdialenosť. Za predpokladu, že vesmír je plný hviezd - aj keď sú zriedkavé - ale nekonečnej a rovnomernej hustoty, k hviezde nevyhnutne prídete bez ohľadu na smer.
Propagačné video:
Rovnaká matematická veta vám hovorí, že na vaše miesto i na všetky miesta vo vesmíre nakoniec dorazí svetlo hviezd zo všetkých smerov. Keby bol náš Vesmír taký - statický, nekonečný, s večne svietiacimi hviezdami - nočná obloha by bola vždy jasná.
Čo nás pred tým všetkým zachránilo? Verte tomu alebo nie, toto je Veľký tresk. Skutočnosť, že vesmír nie vždy existoval a že môžeme pozorovať hviezdy a galaxie iba v určitej vzdialenosti - čo znamená, že od nich prijímame obmedzené množstvo svetla, tepla a energie - vysvetľuje, prečo je na našej nočnej oblohe tak málo svetla. Po celom vesmíre samozrejme existuje kolosálne množstvo svetelných bodov. Ale počet, ktorý vidíme, je obmedzený rýchlosťou svetla a fyzikou rozpínajúceho sa vesmíru. Niekde existuje obrovský vesmír, kopa hviezd a galaxií, ktoré nevidíme, ale nemôžu osvetliť našu oblohu, pretože od Veľkého tresku ešte neuplynulo toľko času, aby sa ich svetlo dostalo k nám.
„Počkajte chvíľu,“všimnete si, „Veľký tresk nám hovorí, že Vesmír bol v minulosti teplejší a hustejší, čo znamená, že žiarenie z tohto hustého a horúceho stavu by dnes malo byť dnes všade a šíriť sa všetkými smermi.““A budete mať pravdu: pred 13,8 miliardami rokov bol vesmír taký horúci, že neutrálne atómy nemohli vzniknúť, nieto hviezdy a galaxie. Keď sa tieto neutrálne atómy konečne vytvorili, svetlo začalo cestovať po priamke a malo by nám prichádzať do očí zo všetkých strán neustále, nech robíme čokoľvek.
A toto svetlo vidíme vždy, keď zapneme starý televízor na mŕtvy kanál. Tento „sneh“, čierny a biely šum, ktorý vidíte na obrazovke televízora, pochádza zo všetkých zdrojov: rozhlasové vysielanie, slnko, čierne diery a všetky druhy astrofyzikálnych javov. Asi 1% pochádza z dosvitu Veľkého tresku: kozmického mikrovlnného pozadia. Keby sme videli v mikrovlnnom a rádiovom rozsahu elektromagnetického spektra - nielen vo viditeľnom - všimli by sme si, že nočná obloha je takmer rovnomerne jasná a nikde nie sú žiadne čierne škvrny.
Ide o kombináciu dvoch faktov:
- že vesmír existoval po konečnú dobu;
- a že vidíme iba svetlo vo viditeľnom spektre
zodpovedný za temnotu nočnej oblohy. Jediným dôvodom, prečo sme dobre adaptovaní na to, aby sme videli svetlo, je vlastne to, že naše slnečné svetlo je v rozmedzí tisíc stupňov Kelvina, takže vidíme všetko, čo sa odráža. V určitom zmysle nás naše obmedzené zmysly prinútili skúmať vesmír.
ILYA KHEL