Dacă universul este nelimitat și plin de stele și galaxii, de ce nu le vedem oriunde ne uităm? Uneori, cele mai simple întrebări au rădăcini adânci. Ce se întâmplă dacă, atunci când privim în cerul nopții și vedem doar întuneric și stele, care sunt mult mai puțin numeroase decât stelele din univers, este pentru că suntem oameni și nu putem vedea mai mult? De ce este cerul nopții negru și lipsit de lumină?
La început, acest lucru poate părea o prostie. Bineînțeles, avem o atmosferă transparentă care ne permite să privim în adâncurile vaste ale spațiului atunci când Soarele se află pe partea opusă a lumii noastre. Și locația noastră în galaxie înseamnă că doar o fracțiune din univers este ascunsă de gazul galactic și de praf, care de obicei blochează cea mai mare parte a luminii din regiunile centrale ale Căii Lactee. Cu toate acestea, dacă am trăi într-un univers cu adevărat infinit, dacă golul spațiului profund ar dura suficient de mult în orice direcție, atunci oriunde am privi, am vedea peste tot puncte de lumină strălucitoare.
Desigur, putem privi în cele mai adânci adâncimi ale spațiului gol, unde nu există stele sau galaxii care să poată fi văzute cu ochiul liber sau cu telescoape obișnuite, putem direcționa telescopul spațial Hubble să privească în acest întuneric ore sau chiar zile. Și apoi constatăm că universul este plin de stele și galaxii. Starlight călătorește milioane, miliarde sau chiar zeci de miliarde de ani lumină și ajunge la cele mai bune echipamente ale noastre. S-ar putea să dureze mult timp pentru a capta suficienți fotoni la o distanță atât de mare, dar având în vedere cele cel puțin 170 de miliarde de galaxii prezente în partea universului pe care am avut ocazia să o observăm, s-ar putea crede că există de fapt un număr infinit de ele.
În orice caz, vedem clar nu infinitul. În 1800, Heinrich Olbers și-a dat seama că, dacă universul ar fi cu adevărat infinit - cu un număr infinit de stele strălucitoare - atunci, în cele din urmă, oriunde te-ai uita, ochii tăi ar atinge suprafața stelei. Nu ați vedea galaxiile pe care le vedem, care sunt în mare parte spații goale; le-ați vedea toate stelele și stelele din galaxiile din spatele lor și tot mai departe. Călătorind prin miliarde, trilioane, patru miliarde de ani lumină, ai ajunge la o stea.
Acesta este un fapt matematic simplu: dacă luați un spațiu infinit cu o densitate finită, diferită de zero a „substanței” în el, atunci uitați-vă la orice loc (și în orice direcție), cu siguranță ați ajunge la această substanță printr-o distanță finită. Presupunând că cosmosul este plin de stele - chiar dacă sunt rarefiate -, dar cu densitate infinită și uniformă, veți veni inevitabil la stea, indiferent de direcție.
Video promotional:
Aceeași teoremă matematică îți spune că în cele din urmă lumina stelelor din toate direcțiile va ajunge la tine, precum și în toate locurile din spațiu. Dacă Universul nostru ar fi așa - static, nesfârșit, cu stele strălucitoare etern - cerul nopții ar fi întotdeauna luminos.
Ce ne-a salvat de toate acestea? Credeți sau nu, acesta este Big Bang-ul. Faptul că universul nu a existat niciodată și că putem observa doar stele și galaxii la o anumită distanță - ceea ce înseamnă că obținem o cantitate limitată de lumină, căldură și energie de la ele - explică de ce există atât de puțină lumină pe cerul nostru nocturn. Desigur, există un număr colosal de puncte de lumină împrăștiate în univers. Dar numărul pe care îl vedem este limitat de viteza luminii și de fizica universului în expansiune. Undeva există un Univers imens, o grămadă de stele și galaxii pe care nu le vedem, dar ele nu ne pot lumina cerul, deoarece nu a trecut atât de mult timp de la Big Bang pentru ca lumina lor să ajungă la noi.
„Așteptați un minut”, veți observa, „Big Bang-ul ne spune că Universul a fost mai fierbinte și mai dens în trecut, ceea ce înseamnă că radiațiile din această stare densă și fierbinte ar trebui să fie peste tot astăzi, răspândite în toate direcțiile”. Și vei avea dreptate: acum 13,8 miliarde de ani, universul era atât de fierbinte încât atomii neutri nu se puteau forma, darămite stele și galaxii. Când acești atomi neutri s-au format în sfârșit, lumina a început să călătorească în linie dreaptă și ar trebui să vină în ochii noștri din toate direcțiile tot timpul, indiferent de ceea ce am face.
Și vedem această lumină de fiecare dată când pornim un televizor vechi pe un canal mort. Această „zăpadă”, zgomotul alb și negru pe care îl vedeți pe ecranul televizorului, provine din toate sursele: emisiuni radio, Soare, găuri negre și tot felul de fenomene astrofizice. Aproximativ 1% provine din strălucirea Big Bang-ului: fundalul cosmic cu microunde. Dacă am putea vedea în cuptorul cu microunde și radioul spectrului electromagnetic - nu numai în vizibil - am observa că cerul nopții este aproape uniform în luminozitate și nu există pete negre nicăieri.
Este o combinație de două fapte:
- că universul a existat pentru o perioadă finită;
- și că vedem lumină doar în partea vizibilă a spectrului
responsabil pentru întunericul cerului nopții. De fapt, singurul motiv pentru care suntem bine adaptați pentru a vedea lumina este că lumina soarelui nostru este în intervalul de mii de grade Kelvin, deci vedem tot ceea ce o reflectă. Într-un sens, simțurile noastre limitate ne-au obligat să explorăm universul.
ILYA KHEL
