Hvis universet er ubegrænset og fyldt med stjerner og galakser, hvorfor ser vi dem ikke overalt, hvor vi ser hen? Nogle gange har de enkleste spørgsmål dybe rødder. Hvad hvis når vi kigger ind på nattehimlen og kun ser sorthed og stjerner, som er meget mindre end stjernerne i universet, er det fordi vi er mennesker og ikke kan se mere? Hvorfor er nattehimlen sort og blottet for lys?
Først kan dette virke som vrøvl. Selvfølgelig har vi en gennemsigtig atmosfære, der giver os mulighed for at kigge ind i de store dybder af rummet, når solen er på den modsatte side af vores verden. Og vores placering i galaksen betyder, at kun en brøkdel af universet tilsløres af galaktisk gas og støv, som normalt blokerer det meste af lyset i de centrale områder af Mælkevejen. Ikke desto mindre, hvis vi levede i et virkelig uendeligt univers, hvis tomheden i det dybe rum varede længe nok i alle retninger, så ville vi, hvor vi så, se skinnende lyspunkter overalt.
Naturligvis kan vi se på det dybeste dybde i det tomme rum, hvor der ikke er stjerner eller galakser, der kan ses med det blotte øje eller med almindelige teleskoper, vi kan lede Hubble-rumteleskopet til at kigge ind i dette mørke i timevis eller endda dage. Og så finder vi ud af, at universet er fuld af stjerner og galakser. Starlight rejser millioner, milliarder eller endda titusindvis af milliarder lysår og når vores bedste udstyr. Det kan tage lang tid at fange nok fotoner i så stor afstand, men i betragtning af de mindst 170 milliarder galakser, der er til stede i den del af universet, som vi har haft mulighed for at observere, kan man tro, at der faktisk er et uendeligt antal af dem.
Under alle omstændigheder ser vi klart ikke uendelig. Tilbage i 1800 indså Heinrich Olbers, at hvis universet virkelig var uendeligt - med et uendeligt antal skinnende stjerner - så i sidste ende, hvor end du så, dine øjne ville ramme stjernens overflade. Du ville ikke se de galakser, som vi ser, som for det meste er tomme rum; du ville se alle deres stjerner og stjernerne i galakserne bag dem og længere og længere. Når du rejser gennem milliarder, billioner, kvadrillioner lysår, lander du på en stjerne.
Dette er en simpel matematisk kendsgerning: hvis du tager et uendeligt rum med en endelig, ikke-nul densitet af "stof" i det, så ser du på et hvilket som helst sted (og i enhver retning), vil du helt sikkert komme til dette stof gennem en begrænset afstand. Hvis vi antager, at kosmos er fuld af stjerner - selvom de er sjældne - men uendelige og med ensartet tæthed, vil du uundgåeligt komme til stjernen, uanset retning.
Salgsfremmende video:
Den samme matematiske sætning fortæller dig, at i sidste ende kommer stjernelys fra alle retninger til dit sted såvel som alle steder i rummet. Hvis vores univers var sådan - statisk, uendeligt med evigt skinnende stjerner - ville nattehimlen altid være lys.
Hvad reddede os fra alt dette? Tro det eller ej, dette er Big Bang. Det faktum, at universet aldrig har eksisteret, og at vi kun kan observere stjerner og galakser i en bestemt afstand - hvilket betyder, at vi får en begrænset mængde lys, varme og energi fra dem - forklarer, hvorfor der er så lidt lys på vores nattehimmel. Selvfølgelig er der et kolossalt antal lyspunkter spredt over hele universet. Men antallet, vi ser, er begrænset af lysets hastighed og fysikken i det ekspanderende univers. Et eller andet sted er der et enormt univers, en flok stjerner og galakser, som vi ikke kan se, men de kan ikke oplyse vores himmel, da der ikke er gået så meget tid siden Big Bang til deres lys når os.
"Vent et øjeblik," vil du bemærke, "Big Bang fortæller os, at universet tidligere var varmere og tættere, hvilket betyder, at stråling fra denne tætte og varme tilstand burde være overalt i dag, spredt i alle retninger." Og du har ret: For 13,8 milliarder år siden var universet så varmt, at neutrale atomer ikke kunne dannes, endsige stjerner og galakser. Da disse neutrale atomer endelig blev dannet, begyndte lyset at rejse i en lige linje og skulle komme til vores øjne fra alle retninger hele tiden, uanset hvad vi gør.
Og vi ser dette lys hver gang vi tænder et gammelt tv til en død kanal. Denne "sne", den sort / hvide støj, du ser på din tv-skærm, kommer fra alle kilder: radioudsendelser, solen, sorte huller og alle slags astrofysiske fænomener. Cirka 1% kommer fra efterglødningen af Big Bang: den kosmiske mikrobølgebaggrund. Hvis vi kunne se i mikrobølgeovnen og radioområdet i det elektromagnetiske spektrum - ikke kun i det synlige - ville vi bemærke, at nattehimlen er næsten ensartet i lysstyrke, og at der ikke er sorte pletter overalt.
Det er en kombination af to fakta:
- at universet eksisterede i en begrænset tid;
- og at vi kun ser lys i det synlige spektrum
ansvarlig for mørke på nattehimlen. Faktisk er den eneste grund til, at vi er godt tilpasset til at se lys, fordi vores sollys ligger i området tusinder af grader Kelvin, så vi ser alt, der reflekterer det. På en måde tvang vores begrænsede sanser os til at udforske universet.
ILYA KHEL