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

Частица или приставка? Частица или приставка?

«Не» — упрямая частица

Наука и жизнь
Правила жизни Криса Рока Правила жизни Криса Рока

Актер, Лос-Анджелес, 56 лет

Esquire
Секретарь Республики Секретарь Республики

Нормальная жизнь Никколо ди Бернардо деи Макиавелли оборвалась 16 декабря 1512 г

Наука и жизнь
Нити цивилизации: от лоскутного одеяла до умной ткани Нити цивилизации: от лоскутного одеяла до умной ткани

Текстиль учил людей считать, подталкивал технический и социальный прогресс

Forbes
Погода, климат и жизнь птиц Погода, климат и жизнь птиц

Изменение поведения птиц — верный признак смены климатического сезона

Наука и жизнь
Спанкинг: как правильно шлепать девушку, чтобы ей это понравилось Спанкинг: как правильно шлепать девушку, чтобы ей это понравилось

Спанкинг — не просто жарко, а обжигающе горячо

Playboy
Дофамин, старение, стресс и рак Дофамин, старение, стресс и рак

Ученые: какой конкретный механизм связывает стресс и рак?

Наука и жизнь
Супы полезны для здоровья? Супы полезны для здоровья?

Теплая и жидкая еда ничуть не лучше и не хуже, чем твердая и холодная

Reminder
20 вопросов к Вигго Мортенсену 20 вопросов к Вигго Мортенсену

Американо-датский актер Вигго Мортенсен отвечает на 20 вопросов

Playboy
В популяции редчайших тасманских попугаев произошел демографический взрыв В популяции редчайших тасманских попугаев произошел демографический взрыв

Золотобрюхий травяной попугай получил шанс на выживание

National Geographic
Гаврило Принцип: террорист или борец за свободу? Гаврило Принцип: террорист или борец за свободу?

Убийство эрцгерцога Фердинанда послужило спусковым крючком Первой мировой войны

Дилетант
Беспощадные поиски правды: «Рыцари справедливости» — мощная трагикомедия с Мадсом Миккельсеном Беспощадные поиски правды: «Рыцари справедливости» — мощная трагикомедия с Мадсом Миккельсеном

«Рыцари справедливости» трагикомедия о бессмысленной и беспощадной мести

Forbes
Я делаю, что хочу ...и наслаждаюсь этим! Я делаю, что хочу ...и наслаждаюсь этим!

Ольга Бузова достигла того уровня свободы, когда она живет так, как хочет

Playboy
«Современная смерть. Как медицина изменила уход из жизни» «Современная смерть. Как медицина изменила уход из жизни»

Отрывок из книги Хайдера Варрайч «Современная смерть»

N+1
Как перестать учить английский и начать на нём говорить Как перестать учить английский и начать на нём говорить

Знание английского сегодня — ключ к миру

Inc.
5 ошибок в замазывании прыщей - что сделать, чтобы они исчезли, скажет визажист 5 ошибок в замазывании прыщей - что сделать, чтобы они исчезли, скажет визажист

Звездный визажист - о том, как скрыть недостатки кожи с помощью косметики

Cosmopolitan
Что ты мне привез? Что ты мне привез?

Разбираемся на реальном примере, насколько выгодна доставка продуктов

Cosmopolitan
Золото в шкафу: как крошечный стартап помогает крупным компаниям наживаться на буме перепродаж Золото в шкафу: как крошечный стартап помогает крупным компаниям наживаться на буме перепродаж

Секонд-хенд становится тенденцией, от которой в восторге и покупатели, и бренды

Forbes
Американские орнитологи опровергли эффект стола для пикников в Патагонии Американские орнитологи опровергли эффект стола для пикников в Патагонии

Редкие залетные птицы — не показатель присутствия новых видов

N+1
Не как у всех: зачем нужна персонализация для женского здоровья? Не как у всех: зачем нужна персонализация для женского здоровья?

Персонализированный подход в медицине — новый способ заботиться о здоровье

Cosmopolitan
Чтение на 15 минут: «Последние дни Русской Америки» Чтение на 15 минут: «Последние дни Русской Америки»

Отрывок из воспоминаний Томаса Аллунда об Аляске в переводе Ярославы Новиковой

Arzamas
Романтичные поступки, от которых не тошнит: 12 свежих идей для ценителей искренности Романтичные поступки, от которых не тошнит: 12 свежих идей для ценителей искренности

Идеи для тех, кто хочет сделать 14 февраля запоминающимся

Playboy
«Хочу перестать каждый день плакать»: Ольга Бузова о жизни после разрыва с Давой «Хочу перестать каждый день плакать»: Ольга Бузова о жизни после разрыва с Давой

Ольга Бузова призналась, что не считает себя сильной женщиной

Cosmopolitan
Каждый наш клиент — история успеха Каждый наш клиент — история успеха

Дмитрий Брейтенбихер о том, как зарабатывать в эпоху интеллектуальной экономики

Esquire
Разрушение геомагнитного поля 42 000 лет назад вызвало резкое изменение климата Разрушение геомагнитного поля 42 000 лет назад вызвало резкое изменение климата

42 000 лет назад случился настоящий апокалипсис

National Geographic
Мужская марка, за которой стоит следить: новый петчворк и мультикультурность Ahluwalia Мужская марка, за которой стоит следить: новый петчворк и мультикультурность Ahluwalia

Прия Алувалия получила награду от королевы за достижения в британском дизайне

Esquire
Свиней научили управлять курсором при помощи джойстика Свиней научили управлять курсором при помощи джойстика

Ученые научили свиней управлять курсором

N+1
Ровно и дерзко: новый кроссовер Mazda приехал в Россию Ровно и дерзко: новый кроссовер Mazda приехал в Россию

Новая Mazda CX-30 — это, по сути, приподнятая и немного увеличенная Mazda3

Forbes
Я не подарок Я не подарок

Есть ли надежда, что когда-нибудь эти странные подарки закончатся в продаже?

Cosmopolitan
«Налоговый рай в сердце ЕС»: журналисты рассказали об активах связанных с госкомпаниями россиян в Европе «Налоговый рай в сердце ЕС»: журналисты рассказали об активах связанных с госкомпаниями россиян в Европе

Тысячи россиян владеют компаниями в Люксембурге с активами на триллионы евро

Forbes
Открыть в приложении