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

Кулебяка — украшение русского стола Кулебяка — украшение русского стола

Старинная русская кулебяка — традиционное новогоднее угощение

Наука и жизнь
4 показателя фитнес-браслетов, на которые действительно стоит обращать внимание (их назвали тренеры) 4 показателя фитнес-браслетов, на которые действительно стоит обращать внимание (их назвали тренеры)

Наиболее важные метрики фитнес-браслетов

Playboy
Когда близнецы не похожи друг на друга Когда близнецы не похожи друг на друга

Почему одни близнецы похожи друг на друга, а другие нет?

Наука и жизнь
Русская соборность 1921 года: несостоявшееся и состоявшееся Русская соборность 1921 года: несостоявшееся и состоявшееся

Церковный собор весной 1921 года и кровавые репрессии

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

Что мы знаем о Николае Копернике?

Вокруг света
Новый нос – за 3 дня и без реабилитации. Вся правда от пластического хирурга Новый нос – за 3 дня и без реабилитации. Вся правда от пластического хирурга

Сенсационный метод "сохраняющей" ринопластики по меньшей мере обнадеживает!

Cosmopolitan
Вселенная Эдгара По Вселенная Эдгара По

Иногда чуткие к достижениям науки писатели могут предугадывать будущее

Наука и жизнь
Физики разработали самовосстанавливающиеся генераторы для носимой электроники Физики разработали самовосстанавливающиеся генераторы для носимой электроники

Ученые создали гибкий нательный генератор электричества

N+1
Бриллиант высокой кухни Бриллиант высокой кухни

Трюфели — одни из самых изысканных деликатесов мировой кулинарии

Наука и жизнь
Планктон по-русски. Законы выживания в суровом мужском коллективе Планктон по-русски. Законы выживания в суровом мужском коллективе

Как выжить в русском офисе, сохранить психику и не потерять авторитет

Maxim
В области балета В области балета

Сергей Дягилев — феномен русского балета и создатель легендарных русских сезонов

Вокруг света
Техника безопасности Техника безопасности

Как перестать волноваться и найти точку опоры в мире, полном неопределенности?

Glamour
Переговоры между военными делегациями КНДР и Республики Корея Переговоры между военными делегациями КНДР и Республики Корея

Пханмунчжом, 1983 год

Дилетант
Илону Маску не хватило денег на российские ракеты — и он создал SpaceХ. Почему надо перестать повторять чужие ошибки и искать ключи под фонарем Илону Маску не хватило денег на российские ракеты — и он создал SpaceХ. Почему надо перестать повторять чужие ошибки и искать ключи под фонарем

Отрывок из книги «Думай как Илон Маск» бывшего ракетостроителя Озана Варола

Inc.
5 лучших адресов 5 лучших адресов

Отличаются ли приложения для знакомств?

Playboy
Не тестируется на животных: кто и на ком проверяет косметику и бытовую химию и при чем здесь этика Не тестируется на животных: кто и на ком проверяет косметику и бытовую химию и при чем здесь этика

Что такое этичное тестирование косметики и бытовой химии и как оно проводится

Популярная механика
Починить всё, что угодно: история изоленты Починить всё, что угодно: история изоленты

Изоленту изобретали дважды, два разных человека и компании

VC.RU
5 героических котов современности 5 героических котов современности

Природа создала котов для того, чтобы спасать человеческие жизни

Maxim
Ингредиенты решают: как пользоваться косметикой, чтобы она была эффективной Ингредиенты решают: как пользоваться косметикой, чтобы она была эффективной

Косметические ингредиенты: правила грамотного сочетания

Cosmopolitan
5 новых фильмов о моде, которые стоит посмотреть на каникулах 5 новых фильмов о моде, которые стоит посмотреть на каникулах

Советуем несколько отличных новых документальных фильмов о моде

Esquire
Вечное перо Вечное перо

Февраль, стоит ему начаться, напоминает нам о таком явлении, как чернила

GQ
Лучшие книги о моде: что читать, чтобы развить в себе чувство стиля? Лучшие книги о моде: что читать, чтобы развить в себе чувство стиля?

Вдохновляющие книги о моде

Cosmopolitan
Алкогений: Александр Годунов Алкогений: Александр Годунов

Биография Александра Годунова могла бы стать основой шпионско-любовного романа

Maxim
Время собирать камни Время собирать камни

Фрэнсис Макдорманд — о роли в венецианском триумфаторе «Земля кочевников»

Vogue
Кетодиета: инструкция по применению Кетодиета: инструкция по применению

Почему жирный рацион – самый эффективный и здоровый способ похудеть

Cosmopolitan
Великое нашествие Великое нашествие

Вторжение монголов обратило русских государей в деспотов ордынского типа

Дилетант
«Люди обожают большие кнопки»: почему мозг считает мышь и тачскрин лучше голосовых технологий и как это влияет на дизайн «Люди обожают большие кнопки»: почему мозг считает мышь и тачскрин лучше голосовых технологий и как это влияет на дизайн

Как эволюционные механизмы влияют на наш выбор устройств и интерфейсов

VC.RU
5 упражнений на сострадание к себе 5 упражнений на сострадание к себе

Несколько простых практик помогут понять, как проявить к себе сострадание

Psychologies
30 000 долларов в месяц только на вино: как Джонни Депп разрушал свою карьеру 30 000 долларов в месяц только на вино: как Джонни Депп разрушал свою карьеру

Джонни Депп талантлив, привлекателен и до недавнего времени был весьма успешен

Cosmopolitan
Собака-осуждака: почему вредно осуждать то, как одеваются другие Собака-осуждака: почему вредно осуждать то, как одеваются другие

Критиковать чужие наряды легко, а найти пример для подражания сложно

Cosmopolitan
Открыть в приложении