|
چرا شب تاریک
است؟(پارادوکس اولبرس)
نویسنده:
محمد شیرانی
بعضی مواقع برخی از رویدادهای ساده و به ظاهر بچگانه که به نظر
می آید همه علت این رویداد را میدانند به یک مشکل بزرگ برای
علتش بر می خورد." اگر هریک از ستارگان یک خورشیدند چگونه است
که مجموع نور آنها از نور خورشید درخشنده تر نیست؟ برای توضیح
این مطلب به لحاظ ذهنی کار خود را با تقسیم آسمان به لایه ای
کروی متحدالمرکزی دنبال می کنیم . (شکل1 )به طوری که قطر هر
لایه 10 سال نوری باشد . با فرض اینکه در آسمان در فضایی به
حجم 100 سال مکعب نوری ، به طور متوسط یک ستاره وجود دارد. با
استفاده از این تراکم می توانیم شمار ستارگان هر لایه را به
دست آوریم که در کره اول حدود40ستاره وجود دارد . در لایه بعدی
حدود 280،در لایه دوم 760 و ... . می بینیم که تعدادستاره ها
با افزايش شعاع لایه ها افزايش می یابند . ستارگان هر لایه
مرتبا از ما دورتر و کمنورتر می شوند و درخشش ظاهری آنها با
افزایش فاصله کاهش پیدا می کند . این ضریب دقیقا افزایش شمار
ستارگان هر لایه را جبران می کند . در نتیجه مقدار نوری که
هرلایه می فرستد مساوی است بدلیل اینکه جهان بسیار بزرگ است
تعداد این لایه ها افزایش می یابند می یابد و در کل آسمان یک
پرده از نور تشکیل می شود که یکصد هزار برابر خورشید نورانیتر
است . (شکل2)
شکل 2
شکل2 مفهموم پارادوکس را به خوبی می رساند
حالا جوابهایی که برای این پارادکس
داده شده مورد بررسی قرار می دهیم :
شاید بگوییم که ستارگان به طور یکنواخت
در فضا توزیع نشده اند و در کهکشانها گردهم آمده اند اما این
جواب مسئله نیست چون باید همین استدلال را درباره کهکشانها ،
خوشه ها ویا ابر خوشه ها نیز به کار ببریم و مسئله به همان
صورت قبل برجا می ماند. به نظر رسید گرد و غبار بين ستاره ها
مي تواند مساله را حل کند. اين مواد نور ستاره ها را جذب مي
کنند و مانع رسيدن آنها به چشم ما مي شوند، اما مساله اينجاست
که جذب نور، سرانجام آنقدر دماي گردوغبار را بالا مي برد که آن
را به تابش و نورافشاني وامي دارد.
در توضيح بعدی پاي انتقال به سرخ
کهکشان ها و ستاره هاي دور به میان کشيد.مي دانيم که به دليل
انبساط جهان ، همه کهکشان ها در حال دورشدن از ما هستند و اين
باعث افزايش طول موج پرتوهاي تابيده از آنها يا به اصطلاح
انتقال به سرخ نورشان مي شود.تحت تاثير اين انتقال ، بخش عمده
اي از نور مرئي کهکشان هاي دور به نور مادون قرمز تبديل و
غيرقابل رويت مي شود؛ اما نبايد فراموش کرد که به همين ترتيب
بخشي از پرتوهاي ماوراي بنفش نيز سر از طيف مرئي درمي آورند و
اثربخشي اول را تقريبا خنثي مي کنند.
برای بدست آوردن بهترین توضیح باید دو
عامل را در نظر گرفت : بخش اول اين که حتي اگر جهان ما بي
نهايت بزرگ باشد، بي نهايت پير و جاودانه نیست. اين نکته از آن
جهت اهميت دارد که سرعت نور محدود است و ما هر اتفاق را تنها
بعد از رسيدن نورش مي توانيم ببينيم.
به عقيده بيشتر ستاره شناسان ، جهان
بين 10 تا 15ميليارد سال عمر دارد.
بنابراين بيشترين فاصله اي که ما از آن
نور دريافت مي کنيم بين 10 تا 15 ميليارد سال نوري است.
حتي اگر ستاره ها يا کهکشان هايي در
فاصله دورتر از اين وجود داشته باشد، چيز از آنها به چشم ما
نمي رسد.
بخش دوم جواب ، به اين واقعيت برمي
گردد که کهکشان ها، عمر لايتناهي ندارند.
ستاره ها سرانجام تاريک مي شوند و اين
اثر در کهکشان هاي نزديک به خاطر فاصله نوري کوتاه تر زودتر
قابل مشاهده است.
مجموع اين دو عامل باعث مي شود که ما
هيچ وقت نتوانيم نور ستاره هاي دور و نزديک را همزمان در همه
جهات ببينيم.
نور دورترين ستاره ها هنوز به ما
نرسيده است ، يا اگر برسد اين سفر اين قدر طول مي کشد که
تعدادي از اجرام نزديک در اين فاصله دار فاني را وداع مي گويند
و خاموش مي شوند.
|
