Цвет ночи
Почему ночное небо черное? Ведь если Вселенная бесконечна, то в направлении любой точки небосвода должно быть бесконечное количество звезд, свет которых суммируясь, должен дать бесконечно большую яркость. Почему же этого не происходит?
Это так называемый «парадокс Шезо-Ольберса» или «фотометрический парадокс». Суть его в том, что классическая физика затрудняется объяснить, почему ночью темно, если Вселенная бесконечна и неизменна во времени.
Парадокс удовлетворительно объясняет современная космогония, в частности, теория расширяющейся Вселенной.
Это явление было предсказано нашим соотечественником А.Фридманом, предложившим теорию нестационарной Вселенной. Им было показано, что стационарное состояние Вселенной крайне неустойчивое, и реальный мир должен или расширяться, или сжиматься.
Наблюдения, проведенные известным астрономом Э.Хабблом, показали, что все объекты Мира удаляются от наблюдателя с тем большей скоростью, чем дальше объект находится от наблюдателя. Грубой аналогией может служить надутая камера футбольного или волейбольного мяча, на которой нанесена сетка параллелей и меридианов. Если шар будет раздуваться, то сетка растягивается. Наблюдатель, помещенный в какую-либо точку пересечения линий обнаружит, что все точки удаляются от него со скоростью, тем большей, чем дальше от наблюдателя эта точка расположена. (Абсолютная деформация пропорциональна длине деформируемого объекта, потому точки растягиваемого объекта будут удаляться от конца, откуда ведется отсчет, тем быстрее, чем большей будет растягиваемая длина).
В таком случае всех источников света, удаляющихся от наблюдателя свет станет приходить вследствие эффекта Допплера с тем большими длинами волн, то есть, сильнее смещенными в сторону красной и инфракрасной частей спектра. И можно указать такую точку, от которой станет приходить излучение с бесконечно большой длиной волны.
Космос — самое абсолютное чёрное тело из всех возможных, так как он без остатка поглощает любое излучение, ничего не отражая. Им поглощаются свет, радиоволны, ультрафиолетовые, рентгеновские и гамма лучи, любое тепловой излучение.
Бесплатные почтовые рассылки по саморазвитию.
Уже подписалось более 17 тысяч человек.
Источник
Если Вселенная бесконечна и наполнена яркими звёздами, почему по ночам небо тёмное?
В 2002 году, проанализировав свет от 200 тыс. галактик, собранный австралийскими специалистами в рамках проекта «Составление карты галактик с помощью красного смещения», американские ученые из университета Джона Хопкинса пришли к выводу, что цвет Вселенной — .
Если принять за основу палитру красок «Дьюлакс», то цвет этот окажется между «мексиканской мятой», «нефритовой гроздью» и «шелком ».
Правда, уже через несколько недель после доклада Американскому астрономическому обществу ученым пришлось признать, что в их расчеты вкралась досадная ошибка и что на самом деле по цвету Вселенная скорее ближе к унылым оттенкам .
Ещё в XVII веке величайшие и наиболее пытливые умы задумывались над вопросом: почему ночью небо темное? Ведь если Вселенная бесконечна и в её пространстве равномерно рассеяно бесконечное число звезд, то повсюду, куда ни взгляни, обязательно окажется звезда, а значит, ночное небо должно быть таким же ярким, как днем.
В науке эта загадка известна как «фотометрический парадокс Ольберса» — в честь немецкого астронома Генриха Вильгельма Ольберса, описавшего (но не первым в истории) сей таинственный феномен в 1826 году.
Разрешается парадокс довольно просто: так как более 13 млрд лет во Вселенной ещё не было галактик и квазаров, свет от самых далёких звёзд, которые мы могли бы наблюдать, идёт до нас около 13 млрд лет. Соответственно, этот свет до нас ещё не дошёл и потому мы не видим самых далёких звёзд.
Впервые это предположение высказал Эдгар По, затем его догадку подтвердил немецкий астроном Иоганн Медлер в 1861 году, а математическое обоснование сделал Уильям Томсон в 1901 году.
Источник
Почему ночное небо темное?
Если как следует задуматься над вопросом о том, почему ночное небо темное, то вам может показаться что все это не имеет смысла. При этом у любого, кто хоть раз всматривался в ночное небо не возникает никаких сомнений в том, что оно очень темное. Атмосфера на нашей планете в значительной степени прозрачна для видимого света, что позволяет нам всматриваться в бескрайний космический океан. В течение дня солнечный свет заливает атмосферу во всех направлениях, причем как прямой, так и отраженный солнечный свет поступает отовсюду. Ночью солнечный свет не проникает в атмосферу, поэтому небо выглядит темным. Но это – лишь часть сложного ответа на вопрос о том, почему мы вообще считаем, что небо и в том числе космос – черного цвета.
Кстати, цвет – всего лишь иллюзия, искусно созданная мозгом
Бесконечна ли Вселенная?
Вселенная полна звезд и галактик, которые находятся на огромных расстояниях друг от друга: миллионы, миллиарды или даже десятки миллиардов световых лет. Звездный свет путешествует по Вселенной и достигает наших телескопов, открывая тайны мироздания. Не исключено, что Вселенная бесконечна, а количество звезд и галактик в ней невозможно сосчитать. На самом деле ученые до сих пор не определились, конечна Вселенная или нет; мы просто не знаем. Зато мы знаем, что та часть Вселенной, которую мы можем наблюдать, должна быть конечной.
Еще в 1800-х годах Генрих Ольберс обратил внимание на один математический парадокс. Если бы наша Вселенная была бесконечна с постоянной плотностью звезд и/или галактик, то мы бы видели бесконечное количество света со всех сторон, куда бы ни посмотрели. Сначала мы бы увидели звезды поблизости, а затем – в промежутках между ними – разглядели бы еще более дальние звезды. При этом вне зависимости от расстояния – миллионы, миллиарды, триллионы квадриллионы световых лет и т. д. — в конце концов, куда бы мы ни посмотрели, мы бы наткнетесь на звезду.
Еще больше увлекательны статей о том, какие тайны скрывает в себе наша Всленная, читайте на нашем канале в Яндекс.Дзен. Там регулярно выходят статьи, которых нет на сайте!
Важно понимать, что звезды могут быть самых разных цветов, форм и размеров. Так, на просторах Вселенной существуют звезды многократно превосходящие массу нашего Солнца. Лучше всего это иллюстрирует снимок звездного скопления NGC 3766, в созвездии Центавра. Если бы Вселенная была бесконечной, даже в таком скоплении не было бы «промежутков» между звездами, так как более удаленная звезда в конечном итоге заполнила бы эти промежутки.
Перед вами звездное скопление скопления NGC 3766. Чем дальше находится звезда, тем она тускнее: ее яркость падает по мере увеличения обратного расстояния в квадрате (
Парадокс Ольберса
Но общее число звезд, которые можно увидеть на определенном расстоянии, связано с площадью поверхности сферы, которая увеличивается с увеличением расстояния в квадрате. Умножьте количество звезд на яркость каждой звезды, и вы получите постоянную величину. Но яркость на некотором расстоянии – это особая величина: назовем ее Б. Но что получается: если звезда находится в два раза дальше, то это тоже яркость Б. В три раза? Все Еще Б. В четыре? И снова Б. Если сложить все Б вместе, то получим Б + Б + Б + Б + ….. и так далее. Ответ, как это водится, лежит в направлении бесконечности.
Немецкий астроном, физик и врач Генрих Ольберс еще в XIX веке использовал эту линию рассуждений, которая привела его к выводу о том, что наблюдаемая Вселенная не может быть бесконечной. Однако уверенным в этом на все он не был. В конце концов, существовали и другие астрономические проблемы. Одно из распространенных возражений состояло в том, что этот наивный анализ не принимал во внимание всю светонепроницаемую пыль, которую можно увидеть, просто взглянув на плоскость Млечного Пути. Даже сегодня, как пишет Forbes, многие из самых известных астрономических достопримечательностей заполнены свето-блокирующей пылью.
Парадокс Ольберса выглядит так
Темные, пыльные молекулярные облака, подобные тому, что находятся в пределах Млечного Пути, со временем разрушатся и дают начало новым звездам, причем в самых плотных областях формируются самые массивные звезды. Но звездный свет не может пробиться сквозь пыль – он поглощается ею. В конечной Вселенной эта пыль может соперничать со звездным светом, поскольку видимый свет, попадающий в пыль, поглощается и вновь излучается при более низких энергиях. Но если бы Вселенная действительно была бесконечной, то проблема парадокса Олберса обнаружилась бы для каждой пылинки: каждая пылинка должна была бы поглощать бесконечное количество звездного света, пока она тоже не излучала бы при той же температуре весь поглощаемый ею свет!
Чтобы всегда быть в курсе последних новостей из мира науки и высоких технологий, подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram
Другими словами, что-то было не так. Наша Вселенная не может быть статичной, бесконечной и наполненной вечно сияющими звездами. Если бы это было так, то ночное небо было бы ярким, во всех местах и во всех направлениях. Очевидно, здесь есть что-то еще. С нашей точки зрения, наблюдаемая Вселенная может составлять 46 миллиардов световых лет во всех направлениях но есть, конечно, еще одна, ненаблюдаемая Вселенная, возможно, даже их бесконечное количество, о чем подробнее можно прочитать в этой статье.
Вселенная может быть бесконечна, но мы видим лишь свет, что путешествовал на протяжении 13,8 миллиардов лет: именно столько времени прошло после Большого Взрыва. В конечном итоге, сама природа Вселенной — расширяющаяся, развивающаяся и имеющей начало – является причиной того, что мы не видим света вокруг себя, а ночное небо кажется темным.
Источник
Если вселенная бесконечна, почему небо темное, а не заполненно звездами?
Данный вопрос называется парадокс Ольберса . Этот парадокс возник до открытия Эйнштейном теории относительности.
В те времена считалось, что вселенная бесконечна и более-менее равномерно заполнена звездами. Как тогда казалось ученым, куда бы мы не посмотрели — коль скоро Вселенная бесконечна, рано или поздно наш луч зрения должен упереться в звезду. На практике это должно было означать, что цвет и яркость ночного неба должны плюс-минус соответствовать цвету и яркости Солнца.
Разрешить этот парадокс удалось только в начале 20-го века с появлением современных космологических моделей и установлением того, что скорость света и возраст вселенной являются конечными.
Известно, что возраст вселенной составляет примерно 13.8 миллиардов лет. При этом первые звезды сформировались примерно через 200 миллионов лет (т.е. 0.2 миллиарда лет) после большого взрыва. Таким образом самые старые звезды не могут быть старше 13.6 миллиардов лет.
Кроме того как известно — скорость света является конечной и равна чуть меньше чем 300 000 км/с. Когда мы смотрим на Солнце, мы видим его таким каким оно было 8 с небольшим минут назад. Когда мы смотрим на ближайшую к нам звезду — Проксиму Центравра — мы видим ее такой, какой она была 4.2 года назад (потому что расстояние до нее примерно 4.2 световых года). Когда мы смотрим на Сириус — мы видим его таким, каким он был 25 лет назад. На Бетельгейзе — 650 лет назад.
Чем дальше мы смотрим, тем дальше в прошлое мы видим. Если мы посмотрим достаточно далеко, мы увидим первые звезды сформировавшиеся сразу после большого взрыва — т.е. 13.6 миллиардов лет назад. А еще дальше — мы уже не увидим ничего. Просто потому, что там/тогда, еще не было звезд. При этом сейчас там уже разумеется есть и звезды, и галактики и т.д. Просто свет от них пока не дошел до нас!
Таким образом небо не заполнено звездами без остатка потому, что звезды кончаются, но звезды кончаются не где-то, а когда-то. Не в пространстве, а во времени.
Свет от множества звезд расположенных в удаленных частях пространства просто не успел дойти до нас. Кроме того в силу расширения вселенной свет огромного множества звезд никогда и не дойдет до нас, но это уже другая история.
Ставьте палец вверх чтобы видеть в своей ленте больше статей о космосе и науке!
Подписывайтесь на мой канал здесь, а также на мой канал в телеграме . Там вы можете почитать большое количество интересных материалов, а также задать свой вопрос.
Источник
Если вселенная бесконечна то почему ночью темно?
Первым на эту проблему обратил внимание Иоганн Кеплер. Для него ночная тьма была доказательством того, что вселенная имеет конечные размеры. Будь она бесконечна, говорил он, все небо оказалось бы сплошь покрыто светящейся массой звезд, столь же ярких, как Солнце. В наше время это затруднение получило название «парадокс Ольберса» — по имени немецкого астронома Генриха Ольберса, который в 1823 году возобновил дискуссию по этому поводу. Ольберс предположил, что свет звезд поглощается космической пылью. И это, по его мнению, спасало идею бесконечности вселенной. Но Ольберс ошибался. По всем расчетам, звездный свет должен был бы нагревать космическую пыль до такой степени, что она стала бы светиться не слабее звезды.
Возражение Кеплера против представления о бесконечной вселенной, равномерно заполненной звездами, выглядело столь убедительно, что астрономы вплоть до начала ХХ века были уверены, что Млечный путь — это нечто вроде звездного острова, со всех сторон окруженного пустотой. И лишь в 1920-х годах было обнаружено, что слабые туманности, наблюдаемые среди звезд Млечного пути, — это вовсе не скопления газа или пыли, а отдаленные галактики, состоящие из миллиардов звезд, — таких же, как Млечный путь. Итак, по ту сторону Млечного пути никакой пустоты нет, вселенная не кончается, а значит, загадка ночной темноты оставалась неразрешенной.
Но тут надо принять во внимание еще одно, решающее обстоятельство. Звезды удалены от Земли на колоссальное расстояние. Если усреднить это расстояние, получится примерно 1023 световых лет, т. е. сто тысяч миллиардов миллиардов световых лет. Это означает, что свету от этих звезд, чтобы добраться до Земли, требуется 1023 лет. Но вселенная, по современным представлениям, существует гораздо меньше — всего 14 миллиардов лет. Следовательно, мы видим только те звезды, которые удалены от нас не более чем на 14 миллиардов световых лет, их свет успел до нас дойти, пока вселенная существует. Свет остальных, пока невидимых звезд, все еще «в пути». Получается, что часть вселенной, доступная нашему наблюдению, в 10 биллионов раз меньше, чем необходимо, чтобы полностью осветить наш ночной небосвод.
Астроном Иоганн Кеплер опровергал бесконечность Вселенной, ошибочно утверждая, что звёзды покрывают небо не полностью. Он считал, что ночью становится темно из-за пустых мест на небосклоне, где абсолютно нет звёзд.
Если в будущем свет невидимых звёзд, наконец, достигнет Земли, то ночью всё равно не станет светлее. К этому времени звёзды нашей Вселенной успеют погаснуть, а на приближение других, более удалённых, потребуется длительное время.
Каждый человек хотя бы раз в жизни задумывался над причиной темноты в ночное время суток. В основном подобными вопросами задаются дети, хотя и взрослым наверняка интересен ответ.
Кроме солнца во вселенной есть множество других светил. Например, те же звезды. Днем их не видно, потому что светит солнце и заглушает их свечение. Но что мешает им ночью, когда солнце спряталось за горизонт, освещать Землю? Каждая звезда представляет собой раскаленный шар внушительных размеров. Да, неоспорим тот факт, что звезды располагаются намного дальше, чем солнце, которое является самой близкой к нашей планете сияющей звездой. За счет большой отдаленности огромное количество звезд людям кажутся чрезмерно маленькими, а то и вовсе не заметными.
Первым, кто обратил внимание на проблему ночной темноты, был Иоганн Кеплер. Он считал, что темнота по ночам является прямым доказательством того, что Вселенная не бесконечна и имеет определенные границы. Как говорил Кеплер, если бы Вселенная была бесконечной, то тогда все небо должно было быть полностью покрыто массой сияющих звезд, таких же ярких, как и само солнце.
Мы постоянно удаляемся от других звезд и галактик. Объем обозримой Вселенной (который, кстати, вполне конечен) постоянно растет, а энергия остается постоянной. Поэтому Вселенная по прежнему остывает от Большого Взрыва — удельная энергия на единицу объема снижается. Благо, силы гравитации держат нас на постоянном расстоянии от Солнца, которое будет гореть еще достаточно долго, и на наш век хватит.
Источник