سه شنبه ، ۸ فروردین ۱۳۹۶
خانه / علمی و آموزشی / چرا آسمان شب تاریک است؟

چرا آسمان شب تاریک است؟

چرا آسمان شب تاریک است؟

همه‌ی ما ستاره‌ها را در اطراف خود مشاهده می کنیم. چرا نور این ستاره با هم ترکیب نمی‌شود و آسمان شب ما را روشن نمی‌کند؟
فیزیک‌دان آلمانی هاینریش ویلهلم اولبر همین معما را در سال ۱۸۲۳ به این صورت مطرح کرد: اگر جهان ما از لحاظ ابعاد بی‌نهایت و نامحدود است و ستاره‌ها (یا کهکشان‌ها) در سرتاسر این جهان بیکران پخش شده‌اند بنابراین اگر از هر جهتی به آسمان بنگریم به ستاره‌ای خواهیم رسید. در نتیجه شب باید تابان و بسیار روشن باشد.

چرا این‌گونه نیست؟

در واقع پاسخ این معما بر خلاف آنچه که به نظر می‌رسد بسیار عمیق است. تلاش‌های بسیاری صورت پذیرفته تا این معما که به پارادوکس اولبر مشهور است توضیح داده شود. یک مورد از این پاسخ‌ها به گرد و غبار بین ستاره‌ها و شاید بین کهکشان‌ها دلالت می‌کند. این ایده مطرح می‌سازد که ممکن است ذرات گرد و غبار مانع رسیدن نور از ستاره‌های بسیار دور به زمین یا هر نقطه‌ی دیگری شوند و سبب شوند که آسمان شب تاریک به نظر رسد.

ولی در واقع نور جذب‌شده توسط ذرات گرد و غبار در طول سالیان بسیار زیاد سبب گرم شدن و ملتهب شدن این ذرات خواهد شد که در نتیجه خود این ذرات نیز عامل تابش نوری حتی بیش‌تر از ستارگان، خواهد شد.

پاسخ دیگر این معما بیاد می‌دارد که انتقال سرخ امواج نور حاصله از ستاره‌ها در اثر انبساط جهان طول موج‌های بسیاری از ستارگان را به طول موج‌های غیر قابل مشاهده منتقل می‌کند. اما اگر این توضیح صحیح باشد، طول موج‌های کوتاه و فرابنفش نیز در طی این انتقال تبدیل به طول موج‌های مرئی خواهد شد. در نتیجه تفاوتی در نور و طول موج‌های ستاره‌ها در اثر این انتقال ایجاد نخواهد شد و در واقع چنین پدیده‌ای اتفاق نمی‌افتد.

چرا آسمان شب تاریک است؟ (1)
اعتبار: ناسا، سازمان فضایی اروپا، هابل

بهترین پاسخ برای پارادوکس اولبر در حال حاضر٬ شامل دوقسمت است. اولین قسمت بیان می‌دارد که حتی اگر جهان ما بی‌نهایت بزرگ باشد٬ این جهان بی‌نهایت پیر نیست. این نکته بسیار مهم و حیاتی می‌باشد چرا که نور با سرعت زیادی تقریبا ۳۰۰۰۰۰ کیلومتر بر ثانیه در حرکت است. تنها زمانی یک جسم را می‌بینیم که پرتوهای نوری از آن جسم باز‌تابیده شود و به ما برسد. زمانی که فاصله افزایش می‌یابد٬ زمان دچار تاخیر می‌شود. به عنوان مثال٬ فضانوردانی که در روی ماه در حال انجام ماموریت بودند٬ بین اتاق کنترل واقع در زمین و خودشان تاخیر زمانی ۱٫۵ ثانیه‌ای را تجربه می‌کردند.

این امر به این دلیل بود که امواج رادیویی در مسیر رفت و برگشت زمین تا ماه دچار تاخیر ۱٫۵ ثانیه‌ای می‌شدند. اکثر منجمان بر این باورند که عمر کائنات بین ۱۰ تا ۱۵ میلیارد سال است پس حداکثر فاصله‌ای که ما می‌توانیم از آن نور دریافت کنیم بین ۱۰ تا ۱۵ میلیارد سال نوری است. بنابراین حتی اگر کهکشان‌های دیگری خارج از این فاصله وجود داشته باشند نور این کهکشان‌ها هنوز به ما نرسیده٬ چرا که زمان کافی برای طی این فاصله در جهان وجود ندارد.

چرا آسمان شب تاریک است؟ (2)
خوشه‌ی کهکشانی جوان NGC1783، هابل. اعتبار: ناسا، سازمان فضایی اروپا

قسمت دوم پاسخ این معما بر روی این واقعیت استوار است که کهکشان‌ها و ستاره‌ها عمر بسیار زیادی ندارند و در زمان خاصی از بین می‌روند. ما این اثر را در کهکشان‌های نزدیک به دلیل پیمایش مسیر کوتاه نور مشاهده می‌کنیم. در نتیجه‌ی مجموع این تاثیرات٬ برای ایجاد یک آسمان پرنور و روشن زمان کافی برای مهیا شدن همه‌ی شرایط وجود ندارد.

ما هیچ‌گاه نمی‌توانیم نور کهکشان‌ها و ستاره‌ها در فاصله‌های متفاوت را به صورت هم زمان مشاهده کنیم. با وجود اینکه نور کهکشان‌ها و ستاره‌های بسیار دور هنوز به زمین نرسیده‌اند و اگر حتی این نورها به زمین رسیده باشند٬‌منابع آن‌ها زمان زیادی را در اختیار داشته‌اند تا به صورت کامل بسوزند و تاریک شوند.

چرا آسمان شب تاریک است؟ (3)
خوشه‌ی کهکشانی Westerlund 2، هابل. اعتبار: ناسا، سازمان فضایی اروپا

ترجمه: بهنام رضایی و میثم علی‌پور / منبع: ماهنامه نجومی ساروس

همچنین ببینید

شربت تیماسین 120 میلی لیتری

شربت تیماسین یک شربت گیاهی است که از عصاره هیدروالکلی مرزنجوش و آویشن باغی ساخته …

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *