Фотометрический парадокс

Фотометрический парадокс

Все мы любим парадоксы, не правда ли? Для человечества это слово значит что-то загадочное, необъяснимое. Однако, как показывает практика, большинство парадоксов – это просто несостоятельные теории, которые не были в полной мере изучены.

В космологии парадоксы – это явления, которые противоречат законам физики во Вселенских масштабах. Один из самых известных таких примеров мы сегодня и рассмотрим – фотометрический парадокс, известный так же как парадокс Ольберса.

Чтобы понять, в чем же дело, давайте сначала немного поразмышляем. Если вы читаете эту статью вечером или ночью, взгляните в окно на звездное небо. Задумывались ли вы когда-нибудь, на сколько большая наша Вселенная? Скорее всего да. Большая часть из нас придерживается общепринятой гипотезы о том, что Вселенная бесконечна. Так это или нет, никто не знает, но также никто не будет спорить с тем, что она как минимум невероятно огромна. Так вот, к чему это все: если Вселенная на самом деле такая безграничная, то звезд в ней должно быть тоже бесконечное количество. В принципе, логично. Из этого следует вывод, что бесконечное полотно звезд должно равномерно расстилаться по ночному небу, отчего последнее будет светится как новогодняя елка. Да уж, с таким количеством Солнц, пусть и очень далеких, было бы трудно уснуть ночью. Но почему такого не происходит? Значит ли это, что Вселенная конечна? Спойлер: нет.

Первым это противоречие заметил астроном из Германии Генрих Ольберс в далеком 1826 году. Он выдвинул теорию о том, что, смотря на бесконечный поток звезд на ночном небе, мы неизбежно будем попадать взглядом хотя бы на одну из них. Просто бросьте случайный взгляд на небо, и с большой вероятностью вы будете смотреть не на звезду, а на холодную пустоту.

Предположение Ольберса не было выдвинуто просто так. Он все же дядька был не глупый. Он знал, что яркость звезды рассчитывается из отношения потока энергии к телесному углу. А они становятся тем меньше, чем больше квадрат расстояния от нас до этой звезды. То есть по сути, яркость не зависит от того, на сколько далеко находится это небесное светило. А поэтому мы должны видеть каждую звезду, которая есть во Вселенной, отчего все небо ночью будет гореть так же ярко, как Солнце днем.

Звучит это все, конечно, логично, но сегодня любой школьник может опровергнуть фотометрический парадокс Ольберса.

Почему? Потому что, во-первых, любой школьник знает, что скорость света ограничена. Она не бесконечна. Так что, даже если мы можем увидеть далекие звезды, то расстояние от них на столько большое, что мы просто не дождемся, пока их свет до нас дойдет. Это могут быть даже не миллионы, а миллиарды световых лет, а то и больше. Мы ведь говорим о том, что Вселенная бесконечна.

Во-вторых, Вселенная имеет свой возраст. Если придерживаться теории Большого Взрыва, то возраст вселенной составляет около 13 миллиардов лет. По логике вещей самые древние звезды, свет которых мы можем увидеть, находятся в 13 миллиардах световых лет от Земли. Вспоминая о написанном выше, понимаем, что мы видим свет уже мертвых звезд, который все еще идет к нам, хотя сами светила уже давно прекратили свое существование. То есть, говоря простым языком мы видим прошлое. Поэтому в том участке, где на небе просто темная пустота, еще не родились звезды. Сегодня они, скорее всего, уже существуют, но их свет Земля увидит только через долгие-долгие годы.

Ну и нельзя забывать о том, что свет может и поглощаться. Взять те же черные дыры, например. Оттуда, как вам всем известно, не может выйти даже свет.

Это еще не все опровержения фотометрического парадокса. Но так как это фундаментальные законы Вселенной, то не зачем дальше обсуждать теорию, которая не соответствует даже им.