Почему космос такой темный, если во Вселенной миллиарды звезд?

12 668 просмотров
Об авторе

Ночное небо

Если Вселенная безгранична и полна звезд и галактик, почему мы не видим их повсюду, куда бы ни посмотрели? Иногда самые простые вопросы имеют под собой глубокое основание. 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 видим явно не бесконечность. 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. 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. 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. 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 видим только свет видимой части спектра

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.

Почему космос такой темный, если во Вселенной миллиарды звезд?

Приложение
Hi-News.ru

Новости высоких технологий в приложении для iOS и Android.

47 комментариев

  1. Nikita Maksimov

    Спасибо за статью, познавательно!

  2. Narsil

    >> Это простой математический факт: ...
    Неверно.

  3. Ric_Ross

    Спасибо, интересно! (отправлено из приложения Hi-News.ru)

  4. Balabol

    А что бы мы увидели находясь на краю Вселенной? Ничего особенного, большую белую сферу в кромешной темноте... И казалось бы нам, что мы видим тот самый Большой взрыв, застывший во времени)))

  5. x-centavr

    Согласен,познавательно!
    (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

  6. Got1530

    Есть теория что, мы не видим звезд по той причине что фотоны с расстоянием теряют свою "видимость" превращаясь в так называемый микроволновый фон. Что более разумно чем бредовая версия расширения Вселенной.

    • Automatron

      это не теория, это доказанный факт. Происходит смещение спектра из-за эффекта Доплера.

      • thinking

        Уважаемый AUTOMATRON. Доказано, что эффект Доплера не имеет никакого отношения к космологическому красному смещению. В МГУ (25.09.2015, 14.03.2016) состоялся доклад
        "Электродинамический расчет фотона". В нем описана полевая
        структура фотона на основе электродинамики и показано, что все свойства электромагнитных волн (света), как волновые, так и корпускулярные, объясняются в рамках электродинамики и рассчитываются с помощью обычных классических формул без использования лишней сущности - постоянной Планка, а вместо нее используются электромагнитные постоянные. При этом получается полный электродинамический расчет фотона,
        а не только расчет его энергии.
        Космологическое красное смещение объясняется тем, что фотон теряет электромагнитную энергию при взаимодействии с виртуальными частицами вакуума. Из-за того, что период колебания все время увеличивается, частота уменьшается со
        временем по закону экспоненты.
        Закон Хаббла, представленный в квантовой форме, позволяет производить точный расчет космологического красного смещения как для близких, так и для удаленных галактик. Например, расстояние до галактик, измеренное современным методом "стандартных свеч" (Нобелевская премия за 2011 год),
        не совпадает с вычисленным по эффекту Доплера (теория Большого взрыва), при этом полностью соответствует квантовому закону Хаббла.

        • Automatron

          Мне плевать на твой МГУ :) У них есть научный доклад заверенный peer review? Другие ученые из других стран подтвердили их результат? Их работы публиковали в авторитетных журналах типа сайенс? Нет? Тогда лесом.

          • Balabol

            Тебе бы только сослаться, сам ничего сказать не можешь, а тем временем твоя физика потихоньку дает трещины и такие как ты будут списаны за ненадобностью! Оказалось, что выводы теории относительности не подтверждаются. Это не побоялся высказать шведский астрофизик, лауреат Нобелевской премии Х.Альфвен, он заявил о полной несостоятельности космологических моделей, основанных на ОТО! Решились американские баллисты сообщить, что при расчете траекторий космических летательных аппаратов следует использовать классическое, а не релятивистское правило сложения скоростей! Не испугались в Российском Центре управления полетами признать, что атомные часы, установленные на геостационарных спутниках, вопреки теории относительности показывают то же время, что и в Центре, если они не движутся быстрее вращения Земли! Наконец, получил многократные экспериментальные подтверждения вывод: оказалось, что гравитационная масса тел с ростом их энергии уменьшается! (Что лично для меня вообще не новость) Список таких признаний, полученных в последние годы, можно продолжать до бесконечности. Даже известные ученные Америки, Англии, Германии, хоть и не признают несостоятельность СТО, но говорят прямо, современная физика зашла в тупик, ученые со старыми взглядами на физику неспособны больше её развивать, все новые теории в рамках СТО не работают, появилось много противоречий из-за колоссального количества проведенных экспериментов, результаты которых, объяснить не может та физика что есть у нас! Что ж тебе дураку еще нужно доказывать, если даже высшие ученые умы мира сего говорят о проблеме, которую ты за своим консерватизмом не видишь и не хочешь видеть вовсе! Тебя можно понять, отказаться от знаний накопленных годами ты уже не можешь, так проходи тогда мимо, раз ты не можешь приводить аргументы, для того что бы развивать другие идеи или опровергать их!!!

            • Automatron

              никто не будет читать твой бред. В науки потому и придумали пиир ревью, что бы отсекать всякий бред типа твоего текста выше или бредни МГУ :)

              Еще раз спрашиваю, где научная работа от МГУ ?

            • Automatron

              Ты вообще термин "научная работа" знаешь?

              • Balabol

                Диалог с тобой подобен охоте на динозавра, ты ему горишь - "ты уже вымер , епт", а он тебе - "не, не, в книгах написано..." Ну пойди почитай книжицу о плоской земле, для таких умов как твой писали, и красиво обосновали и подтвердили и верили в те времена, точно-точно так же, как и ты в СТО и теории в его рамках!

                • Automatron

                  Ты же понимаешь, что у нас разговор как взрослого с ребенком. Я тебе про то, что нужна научная статья, что бы как минимум рассуждать о подлинности открытия, а ты мне про плоскую Землю.

                  И причем тут плоская Земля? Я как-раз наоборот прошу научные доказательства, что бы не было плоских Земель.

                  • Balabol

                    Как раз ты и являешься ребенком, раз не понимаешь что вся современная наука писалась годами, а теперь её нужно так сказать профильтровать, откинуть не правильное, добавить недостающее, и собрать в Теорию Всего! И это, разумеется, не будет сделано за день или два! А учитывая что все ученые учились по этой науке, большинство идут тупо по накатанной, и ссылаются как и ты на всю туже ошибочную информацию, так как она общепринята и пока не опровергнута научным методом, хотя её ошибки и недочеты заметнее день ото дня! Ты помнишь как трубили СМИ о том что в БАК превысили скорость света? Ученые пересчитали сотни раз, и хоть данные не врали им пришлось сослаться на ошибку измерений, так как научно доказанного объяснения не было, не было теорий которые подтверждали это, не было сраной бумажки с описанием возможности этого. Ты просто хочешь получить невозможное, ведь те же ученые опустив голову говорят, что от СТО, официально можно будет отказаться лишь тогда, когда будет теория объединяющая все наработки и будет работать! То есть вместо того что бы искать другой путь молодежи, ты направляешь их в заведомо ложном направлении! Я же тут не свои догадки и гипотезы отстаиваю, а обращаю внимание на несоответствия в существующих моделях, и приношу возможное объяснение, быть может кто-то дойдет иным путем до большего... А твой путь ведет в тупик, и это уже не новость!

                    • Automatron

                      " откинуть не правильное"

                      Еще раз подтверждение моих слов, что ты в науке ничего не понимаешь и далек от нее как балерина (школьник или рабочий завода). В науке вообще нету ничего "не правильного", ты не понимаешь принцип работы науки. Все построено на теориях, которые работают и будут работать всегда.

  7. nik55555

    извените меня я случайно наткнулся на эту тему .и хочу просто выдвенуть свою маленькую тему .я почти уверен то что вселеная наша да наша она на столько крохотна по сровнению с атомом света ...что если пападет он на нашу вселеную то она просто сгорит в миг

  8. nik55555

    для тех кто не понял .напишу то что мы находимся в более меньших размерах чем атом света .луди пока что не создали такой микроскоп .чем меньше вещество тем больше открытий и я уверен этому нет конца потому что рождается новае мнение а за ним и структура всего.я извеняюсь за ошибки и мнения своего просто я так думаю о мире.

    • Automatron

      атомов света не существует.

      • nik55555

        не существует потому что он очень мал для нашей технологии. и если нет атома у вещества топо сути и нет вещества .вы ошиблись

        • Automatron

          я не ошибся. За моей спиной мировая наука с тысячелетней историей. На Вашей - фантазии без доказательств :)

        • Balabol

          AUTOMATRON в кое то веке соглашусь с Вами, что атомов света не существует) NIK55555, Вы строя свою модель, хотя бы проверяйте как она в сумме клеиться к реальности)) Я тоже считаю не по общепринятому, но у меня есть основания так полагать, например для меня фотон - это электрон вращающийся вокруг своей оси со скоростью света, что в последствии объясняет почему он с такой скоростью движется в пространстве, имеет свойство отражаться или поглощаться, при отражении терять скорость, при поглощении отдавать заряд. Следовательно, при определенных условиях, может быть удержан на месте не теряя своих свойств.

          • deaddreams

            нет никакой оси вращение у элементарных частиц, спин это квантовая характеристика, показывающая насколько нужно повернуть частицу чтобы она стала опять похожа сама на себя. Ваш спин например равен 1 (оборот на 360 градусов). И спин не говорит о том что частицы вращаются вокруг своей "оси", потому что если посчитать скорость вращения скажем электрона(если бы такое вращение в реальности было) то окажется что она выше скорости света. Поэтому ни фотон, ни электрон не вращаются "вокруг своей оси".

            • Balabol

              Как раз то, что принято называть спином и есть ось вращения, а точнее вектор направления, возникающий из-за вращения... По сути имея ось вращения имеем вектор направления, а вектор направления и есть "спин", который вы можете крутить как вам угодно и направлять куда угодно, и измерить его направление в конечном счете, и получить точное положение направления вектора(спина) по отношению к чему либо. Во Вселенной есть частицы однонаправленным "спином", с зеркальным "спином" и одинаковым "спином" в обоих направлениях. Сложная, спорная тема... А из стандартной квантовой модели, есть спин, но он как бы условлен направлением, не указывая от чего собственно это направление появилось у частицы, просто есть оно и ппц. Касательно "больше скорости света..." Я же вверху написал, что "электрон вращающийся вокруг своей оси со скоростью света..." стает фотоном, я же не писал, что электрон как частица, вообще вращается и имеет вектор направления в состоянии покоя... Необходимы условия для того что бы он начал вращаться! Простой мысленный эксперимент - розкрутить колесо до скорости света и отпустить его на плоскость, с какой скоростью будет двигаться колесо?

      • nik55555

        и я писал то что луде по что не создали такой микроскоп .читайте внятней

      • nik55555

        всякий движущийся электрический заряд (имеется в виду заряд электрона на орбите атома) должен излучать электромагнитные волны. Они должны уносить часть энергии электрона, скорость его должна уменьшаться, а частота вращения плавно увеличиваться. При этом спектр излучения атома должен быть сплошным, на самом же деле спектр атомов линейчатый. К тому же электрон должен упасть на ядро, теряя энергию, поэтому такой атом должен быть нестабильным, что противоречит реальности.
        Анализируя эти противоречия, Нильс Бор предложил постулаты, описывающие свойства атомов:
        1. В атомах существуют особые стационарные орбиты электронов, двигаясь по которым они не излучают и не поглощают энергию. Находясь в таких состояниях, электрон в атоме имеет энергии, образующие дискретный ряд значений: Е1, Е2, Е3…Еn, которые называют уровнями энергии электрона в атоме.
        2. Атом излучает или поглощает квант энергии при переходе электрона из одного стационарного состояния в друго

        • Balabol

          Устаревшее представление об атоме. Электроны вокруг ядра атома не летают, ядро пульсирует создавая разночастотные поля которые стабилизируют ядро. Именно фиксирование этих пульсаций и было ошибочно истолковано орбитами электронов. На практике, именно поэтому нельзя поймать электрон в одной и той же позиции возле ядра атома, так как кроме колебаний, Атом, как система в целом, еще и вращается с характерной для определенного атома скоростью.

  9. nik55555

    и чем меньше вещество тем медленее время для этого вещества .я даже формулу сделал .но чуствую не всем интересно

    • Balabol

      Время имеет прямую зависимость от скорости, а не от массы или размера объекта. Любой объект с нулевой скоростью (по отношению ко Вселенной) существует мгновение, и следовательно любой объект движущийся со скоростью света существует относительно вечно.

      • Automatron

        вообще-то гравитация тоже влияет на время

        • Balabol

          вообще-то гравитация влияет на скорость))

          • Automatron

            причем тут скорость. На время влияет скорость движения и гравитация независимо. Одно замедляет время, второе ускоряет. Эффект можно наблюдать в спутниках ГПС например.

            • Balabol

              А спутник висит неподвижно относительно земли или делает много облетов вокруг земли за день? Ух ты, так он оказывается, движется быстрее вращения земли, странно как то, почему же тогда для него время замедляется по отношению к земле...

              • Automatron

                потому, что спутник движется быстрее относительно Земли.

                • Balabol

                  Все таки скорость получается - да? А что меняет в физике одно только это? Я понимаю, просто гравитации приписывают свойства ей не свойственные, выдумывают "гравитоны" и прочую хрень, что бы их модели не рассыпались, говорят что искривляет пространство, замедляет времени... Гравитация/притяжение (любовь) - это всего лишь свойство любого атома притягивать другие, то есть свойство всего тянуться ко всему... Гравитация имеет свои зависимости влияющее на её силу, но её не сложно вычислить по простой формуле... На деле же, гравитация не искривляет пространство, его искривляет скорость. Все во Вселенной движется, причем нашей цивилизации, в данный момент, необходимо вычислить нашу точную скорость по отношению к центру Вселенной и расстояние до него, так как на эти константы, нужно будет упираться при точных расчетах, в том числе и для полетов в другие солнечные системы и многого другого. Скорость = Скорость вращения планеты вокруг своей оси + Скорость вращения планеты вокруг солнца + Скорость вращения солнца вокруг центра галактики + Скорость вращения галактики вокруг центра кластера галактик + Скорость вращения кластера галактик вокруг центра Вселенной. А вот как измерить расстояние при нынешних технологиях, я не знаю, хотя эта константа нужна по большому счету лишь для "подпространственного" движения (двигателя) и телепортации, а это уже головоломка для наших деток и внуков, нам хотя бы вычислить Скорость...

                  • gilgul

                    Здравствуйте, я понимаю что времени много прошло с вашей беседы. Но я только сейчас стал Ее свидетелем. И у меня возник вопрос. Если фатоны от звёзд до нас долететь не в силах, то что мы тогда видео?

  10. nik55555

    не существует потому что не видети его он очень мал

  11. nik55555

    я могу и о боженьке рассказать если каму интересно

  12. nik55555

    да ладно вот вам ответ ..боженька и любовь это одно и тоже

  13. storm X

    да потому что это текстура, как в шутерах -мы летим к ним, текстура сдвигамется дальше...и что за ней -хз...может биты и байты, может полигоны

  14. trotuar

    Точно точно, я так это и представлял

    • Sam777

      А сома утверждение Вас не настораживает?
      То есть мы, люди, специально приспособлены чтобы видеть самое быстрое излучение Вселенной, абсолют скорости по нашим представлениям. Т. е. мы являемся идеальными наблюдателями. Не слишком ли антропоцентричность заявление? (отправлено из приложения Hi-News.ru)

  15. Aenigma

    "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." - Нет никаких "градусов Кельвина", единицей измерения температуры в СИ является Кельвин.

    • Sam777

      А само утверждение Вас не настораживает?
      То есть мы, люди, специально приспособленны чтобы видеть самое быстрое излучение Вселенной, абсолют скорости по нашим представлениям. Т. е. мы являемся идеальными наблюдателями, согласно данному утверждению.
      Не слишком ли антропоцентричное заявление? (отправлено из приложения Hi-News.ru)

    • astronom.kz

      Масло масляное))) (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.