Чтобы понять, почему небо темнеет ночью, нужно понять устройство Вселенной

Наука и жизньИстория

Так почему же ночью небо тёмное?

Кандидат физико-математических наук Алексей Понятов

Фото Андрея Лисинского

Вопрос лишь на первый взгляд кажется детским. На самом деле ответ на него требует понимания устройства нашей Вселенной не только в космологическом смысле, но и в «просто» физическом. Именно поэтому над ним размышляли многие исследователи прошлого. Пожалуй, на этом парадоксе можно было тестировать космологические воззрения.

Средневековые европейские астрономы полагали, что видимые звёзды, которых не так уж и много, зафиксированы на далёкой вращающейся «сфере неподвижных звёзд». Она всё ещё присутствует даже в трудах Николая Коперника (1473—1543). В то время ответ на поставленный вопрос был очевиден: эти звёзды просто давали мало света.

Развитие астрономии привело к отказу от этой сферы, причём окончательно лишь в XVIII веке. Астрономы вернулись к забытым было представлениям древних о бесконечной Вселенной. Аргументы в её пользу можно найти, например, у Лукреция (I век до н. э.). Вот тут и начались сложности. Бесконечное число звёзд должно было заставить небо всё время ярко светиться, ведь куда ни посмотри, наткнёшься на звезду. Как в лесу взгляд повсюду натыкается на деревья. Расчёты показали, что поверхностная яркость неба должна быть не меньше солнечной! Но этого не наблюдалось. Мы видим чёрное небо с точками звёзд. Так появился фотометрический парадокс, который также называют парадоксом Ольберса или Шезо — Ольберса. Жану Шезо принадлежит первая полная и чёткая его формулировка (1744), но задумывались над этой проблемой и ранее.

Отметим английского астронома Томаса Диггеса (1546—1595), который, похоже, первым поставил такой вопрос. Он полагал, что число звёзд бесконечно, но наблюдаем мы лишь конечное их число. Остальные находятся слишком далеко и крайне слабы для наблюдений. В то время это казалось очевидным. Даже известный астроном Эдмунд Галлей, прославившийся исследованием комет и открытием собственного движения звёзд, в 1721 году думал так же. Но Шезо показал неверность такого решения: огромное число слабых источников должно было всё равно светиться ярко. Впрочем, ряд астрономов, включая Иоганна Кеплера и Отто фон Герике, по-прежнему просто считали число звёзд конечным.

Строение Вселенной по Копернику из работы Томаса Диггеса «Совершенное описание небесных сфер» (1576). Надпись на внешней сфере начинается с «Эта сфера звёзд простирается бесконечно во всех направлениях. Нерушимый дворец счастья украшен бесчисленными, вечными и великолепными огнями, превосходящими наше Солнце по количеству и качеству…». Иллюстрация: Wikimedia Commons/PD

Шезо и Ольберс предполагали, что свету далёких звёзд мешает до нас добраться поглощение в межзвёздной пыли. То, что это тоже неверно, стало ясно веком позже. Дело в том, что эта идея была выдвинута в то время, когда ещё не был известен закон сохранения энергии, а свет и тепло воспринимались как совершенно разные явления. Поэтому физики тогда считали само собой разумеющимся, что свет, поглощённый пылью, исчезал бесследно. К середине XIX века ситуация изменилась. Уже Джон Гершель в 1848 году критиковал это объяснение на основе пока ещё не общепринятого закона сохранения энергии: поглощение «лучистого тепла» от бесконечного числа звёзд должно было разогреть пыль до уровня этих звёзд. В результате, достигнув термодинамического равновесия, она должна была излучать столько же тепла, сколько получала. Правда, у Гершеля свет всё ещё пропадал, но вскоре и с этим вопросом разобрались — разогретая пыль начнёт светиться.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Коперникианская революция: 9 мифов об отце современной астрономии Коперникианская революция: 9 мифов об отце современной астрономии

Что мы знаем о Николае Копернике?

Вокруг света
Спектр железа в космических лучах оказался непохож на спектры других тяжелых элементов Спектр железа в космических лучах оказался непохож на спектры других тяжелых элементов

Железо отнесли к одному классу космических лучей с более легкими частицами

N+1
Насекомые — пища на все времена Насекомые — пища на все времена

Поедание насекомых стимулировало трудовую деятельность наших предков

Наука и жизнь
Практика большого взрыва Практика большого взрыва

Мадс Миккельсен снова пытается применить на практике одну научную теорию

СНОБ
Бриллиант высокой кухни Бриллиант высокой кухни

Трюфели — одни из самых изысканных деликатесов мировой кулинарии

Наука и жизнь
GTA V: минимальные системные требования для комфортной игры GTA V: минимальные системные требования для комфортной игры

Требования для GTA V, которые определил разработчик

CHIP
Вселенная Эдгара По Вселенная Эдгара По

Иногда чуткие к достижениям науки писатели могут предугадывать будущее

Наука и жизнь
Устрашающие факты об Элисе Купере Устрашающие факты об Элисе Купере

Элис Купер — самый жуткий рокер этой планеты

Maxim
Число круче, чем π Число круче, чем π

На сегодняшний день нет области знаний, где бы число е не использовалось

Наука и жизнь
Clubhouse: приложение, которое ускорит процесс глобализации, или инструмент тотальной слежки? Clubhouse: приложение, которое ускорит процесс глобализации, или инструмент тотальной слежки?

Кому и зачем стоит регистрироваться в Clubhouse и почему это небезопасно?

GQ
Третий путь атомной энергетики Третий путь атомной энергетики

В Курчатовском институте завершается модернизация токамака Т-15

Популярная механика
10 стран с самым грязным воздухом 10 стран с самым грязным воздухом

Топ-10 стран, лидирующих по выбросу углекислого газа

Популярная механика
«Мне не в чем оправдываться» «Мне не в чем оправдываться»

26 декабря 2020 года в возрасте 98 лет ушёл из жизни Джордж Блейк

Дилетант
Два капитана Два капитана

Квартира в Санкт-Петербурге оформлена так, как будто владельцы живут на курорте

AD
Шлиссельбургская каторжная тюрьма Шлиссельбургская каторжная тюрьма

История Шлиссельбургской крепости — краткий конспект истории России

Дилетант
Слегка размытый человек: что не так с документальным фильмом про Билли Айлиш Слегка размытый человек: что не так с документальным фильмом про Билли Айлиш

«Слегка размытый мир» — документальный фильм про Билли Айлиш

Forbes
Алиса Фрейндлих и другие звезды «Служебного романа» 40 лет спустя Алиса Фрейндлих и другие звезды «Служебного романа» 40 лет спустя

Как сейчас выглядят звезды «Служебного романа»

Cosmopolitan
Логика войны: почему приговор Навальному станет долгосрочным фактором нестабильности Логика войны: почему приговор Навальному станет долгосрочным фактором нестабильности

Оппозиционная деятельность окончательно приравнена к уголовным преступлениям

Forbes
Чему нас может научить общение с нарциссами Чему нас может научить общение с нарциссами

Общение с нарциссами истощает и выматывает

Psychologies
Как выглядят Как выглядят

Результаты исследования новейшего кратера газового выброса на Ямале

Популярная механика
Пробки навсегда? О транспортных сетях в Москве и России Пробки навсегда? О транспортных сетях в Москве и России

Что не так с российскими путями сообщения и что можно с этим сделать

N+1
Топим жир лежа - худеем к весне. Эффективные упражнения на диване для ленивых Топим жир лежа - худеем к весне. Эффективные упражнения на диване для ленивых

Диванный фитнес – это то, что сейчас точно зайдет!

Cosmopolitan
Сверхкритическое состояние или умный текстиль? Сверхкритическое состояние или умный текстиль?

В Институте химии растворов им. Г. А. Крестова разрабатывают уникальный текстиль

Наука и жизнь
8 звезд, у которых неидеальные стопы. Но они вообще не комплексуют! 8 звезд, у которых неидеальные стопы. Но они вообще не комплексуют!

Если ты переживаешь из-за своей внешности, бери пример с голливудских богинь

Cosmopolitan
За что мы любим персонажей Андрея Мягкова За что мы любим персонажей Андрея Мягкова

Мягков у Рязанова играл советского человека таким, каким он был в своей массе

GQ
Пирог с мясом и почками, черный пудинг и другие рецепты от Шерлока Холмса Пирог с мясом и почками, черный пудинг и другие рецепты от Шерлока Холмса

Рецепты, блюда по которым готовила миссис Хадсон для Шерлока Холмса

СНОБ
Свиней научили управлять курсором при помощи джойстика Свиней научили управлять курсором при помощи джойстика

Ученые научили свиней управлять курсором

N+1
4 мотора, 2 коробки, передний и полный привод. Каким стал новый Renault Duster для России 4 мотора, 2 коробки, передний и полный привод. Каким стал новый Renault Duster для России

Официально представлен Renault Duster второго поколения для российского рынка

Популярная механика
За что мы ценим героев? За умение любить За что мы ценим героев? За умение любить

С милым рай не на шезлонгах в Дубае, а в ОВД городского округа Химки

GQ
Твоя энергия света Твоя энергия света

Что такое лазерное омоложение

Добрые советы
Открыть в приложении