Почему космос такой темный, если во вселенной миллиарды звезд?

Лишь в том случае, если вселенная безгранична и полна звезд и галактик, почему мы не видим их повсюду, куда бы ни посмотрели? Иногда самые простые вопросы под собой глубокое основание имеют. Что, если когда мы смотрим в ночное небо и видим там лишь черноту и звезды, которых намного меньше, чем звезд во вселенной, то это потому, что мы люди и не можем увидеть больше? Почему ночное небо черное и лишено света?

Млечный путь.

Поначалу это может показаться бессмыслицей. Конечно, у нас есть прозрачная атмосфера, позволяющая нам вглядываться в обширные глубины космоса, когда солнце находится на противоположной стороне нашего мира. И наше расположение в галактике означает, что лишь часть вселенной сокрыта галактическим газом и пылью, которые обычно блокируют большую часть света в центральных регионах млечного пути. Тем не менее если бы мы жили в действительно бесконечной вселенной, если бы пустота глубокого космоса продолжалась достаточно долго в любом направлении, то куда бы мы ни взглянули, мы везде видели бы сияющие точки света.

Звезды.

Конечно же, мы можем заглянуть в самые глубокие глубины пустого пространства, где нет ни звезд, ни галактик, которые можно увидеть невооруженным глазом или с помощью обычных телескопов, можем направить космический телескоп хаббла, чтобы тот вглядывался в эту тьму часами или даже днями. И тогда мы обнаруживаем, что вселенная полна звезд и галактик. Свет звезд проходит миллионы, миллиарды или даже десятки миллиардов световых лет и достигает нашего лучшего оборудования. Может потребоваться долгое время, чтобы поймать достаточно фотонов на таком большом расстоянии, но учитывая по меньшей мере 170 миллиардов галактик, присутствующих в той части вселенной, которую мы имели возможность наблюдать, можно задуматься о том, что их на самом деле бесконечное число.

Во всяком случае мы явно не бесконечность видим. Еще в 1800 году Генрих ольберс понял, что если бы вселенная была действительно бесконечна - с бесконечным числом сияющих звездочек - то в конечном итоге, куда бы вы ни посмотрели, ваши глаза попали бы на поверхность звезды. Вы увидели бы не те галактики, что видим мы, которые по большей части пустое место; вы увидели бы все их звезды, а также звезды в галактиках за ними, и еще дальше и дальше. Путешествуя через миллиарды, триллионы, квадриллионы световых лет, вы попадали бы к звезде.

Звезды.

Это простой математический факт: если взять бесконечное пространство с конечной, ненулевой плотностью "Вещества" в нем, то взглянув на любое его место (и в любом направлении), вы точно приходили бы к этому веществу через конечное расстояние. В том случае, если допустить, что космос полон звезд - даже если они разрежены - но бесконечен и обладает однородной плотностью, вы будете неизбежно приходить к звезде, независимо от направления.

Та же математическая теорема говорит вам, что в конечном итоге звездный свет со всех сторон прибудет к вашему месту, а также ко всем местам в пространстве. В случае если бы наша вселенная была таковой - статичной, бесконечной, с вечно сияющими звездами - ночное небо всегда было бы ярким.

Что же спасло нас от всего этого? Верьте или нет, но это большой взрыв. Тот факт, что вселенная не существовала всегда и что мы можем наблюдать звезды и галактики лишь на определенном расстоянии - а значит, получаем ограниченное количество света, тепла и энергии от них - объясняет, почему в нашем ночном небе так мало света. Конечно, по всей вселенной разбросано колоссальное количество точек света. Но их количество, которое мы видим, оно ограничено скоростью света и физикой расширяющейся вселенной. Где-то там есть огромная вселенная, куча звезд и галактик, которых мы не видим, но освещать наше небо они не могут, поскольку с момента большого взрыва прошло не так много времени, чтобы их свет нас достиг.

Звезды.

"Погодите Минутку, - Заметите вы, - Большой Взрыв Говорит нам, что Вселенная Была Горячее и Плотнее в Прошлом, а Значит Излучение от Этого Плотного и Горячего Состояния Должно Сегодня Быть Повсюду, Распространяться во Всех Направлениях". И будете правы: 13, 8 миллиарда лет назад вселенная была настолько горячей, что не могли образоваться нейтральные атомы, не говоря уж о звездах и галактиках. Когда эти нейтральные атомы, наконец, сформировались, свет начал распространяться по прямой линии и должен прибывать к нашим глазам со всех направлений постоянно, независимо от того, что мы делаем.

Белый шум.

И мы видим этот свет всякий раз, когда включаем старый телевизор, настроенный на мертвый канал. Этот "Снег", черно-белый шум, который вы видите на экране телевизора, поступает со всех источников: от радиопередач, солнца, черных дыр и всевозможных астрофизических явлений. Около 1% поступает от послесвечения большого взрыва: космического микроволнового фона. Таким образом, если бы мы могли видеть в микроволновом и радиодиапазоне электромагнитного спектра - не только в видимом - мы заметили бы, что ночное небо практически равномерно по яркости и черных пятен нет нигде.

Именно комбинация двух фактов:

Что вселенная существовала конечное время;.
И что мы только свет видимой части спектра видим.
Отвечает за темноту ночного неба. На самом деле, единственная причина того, что мы хорошо приспособились видеть свет, заключается в том, что свет нашего солнца лежит в диапазоне тысяч градусов кельвина, поэтому мы видим все, от чего он отражается. В каком-то смысле наши ограниченные органы чувств заставили нас исследовать вселенную.