چرا فضا تاریک است؟

پارادوکس اولبرز (Olbers Paradox) یکی از چالش برانگیزترین سوالات کیهان‌شناسی کلاسیک است اگر جهان بی‌نهایت همگن و ایستا باشد و در هر جهت ستاره‌ای وجود داشته باشد، چرا آسمان شب تاریک است؟ طبق فیزیک کلاسیک هر خط دید باید نهایتاً به سطح یک ستاره برخورد کند و آسمان شب باید درخشان و به روشنی سطح خورشید باشد.

پاسخ این پارادوکس در مفاهیم مدرن کیهان‌شناسی نهفته است.

۱. برخلاف فرض اولبرز، جهان ما نه ایستا است و نه بی‌نهایت قدیمی. امروزه می‌دانیم که جهان از حدود ۱۳.۸ میلیارد سال پیش با پدیده‌ای به نام مه‌بانگ (Big Bang) آغاز شده و از آن زمان تاکنون در حال انبساط است.
این محدودیت زمانی به این معناست که ما فقط می‌توانیم نوری را ببینیم که در طول عمر جهان توانسته به ما برسد. بسیاری از ستارگان هنوز نوری به ما نفرستاده‌اند، چون یا هنوز شکل نگرفته‌اند یا آنقدر دورند که نورشان هنوز به زمین نرسیده است. بنابراین، بخشی از تاریکی فضا به‌خاطر محدودیت سرعت نور و قدمت جهان است.

۲. انبساط کیهان باعث انتقال به سرخ (Redshift) نور می‌شود. به‌دلیل انبساط جهان، نوری که از کهکشان‌های دور به سمت ما می‌آید، در طول مسیر کشیده و «سرخ‌تر» می‌شود؛ یعنی طول موج آن افزایش می‌یابد و به سمت بخش مادون قرمز یا حتی امواج رادیویی طیف الکترومغناطیسی منتقل می‌شود.

این نوع نور دیگر برای چشم انسان قابل‌ مشاهده نیست. بنابراین حتی اگر آن نور در اصل وجود داشته باشد، ما آن را به صورت تاریکی می‌بینیم. بخشی از انرژی کیهانی در طول مسیر گم نمی‌شود، بلکه به شکلی درمی‌آید که از دید ما پنهان می‌ماند.

۳. جذب و پراکندگی نور توسط غبار کیهانی؟ نه چندان مؤثر
ممکن است تصور کنیم که غبارهای بین‌ستاره‌ای نور را جذب می‌کنند و همین باعث تاریکی فضا می‌شود. اما واقعیت این است که اگرچه در کیهان مقدار زیادی غبار و گاز وجود دارد، این مواد در مقیاس بزرگ نمی‌توانند تمام نور را جذب یا پنهان کنند.
حتی اگر نوری توسط غبار جذب شود، در نهایت گرما ایجاد می‌کند و به‌شکل تابش فروسرخ بازتاب می‌یابد. بنابراین، این فرضیه به تنهایی نمی‌تواند توضیح دهد که چرا فضا تاریک است.

تاریکی فضا، نشانه‌ای از محدودیت‌های جهان ما
پس در پاسخ به این پرسش که چرا فضا تاریک است؟ می‌توان گفت که این تاریکی حاصل ترکیبی از عوامل فیزیکی است: جهان محدود و در حال انبساط است، نورهای دوردست به شکل نامرئی درمی‌آیند، و چشم انسان فقط بخش محدودی از نور را درک می‌کند.

جالب است بدانید که همین تاریکی، نشانه‌ای از جوانی نسبی جهان و قوانین بنیادی فیزیک است.

منبع: https://shahriarshahbazi.com/چرا-فضا-تاریک-است/


وَالسَّمَاءَ بَنَيْنَاهَا بِأَيْدٍ وَإِنَّا لَمُوسِعُونَ (الذاریات: ۴۷)
ما آسمان را با قدرت بنا كرديم و همواره آنرا وسعت مي‏بخشيم!



#آسمان #نجوم #ستاره_شناسی #کیهان #بیگ_بنگ #انبساط_کیهان #کیهان_شناسی #نور #فیزیک_نور #قرآن_کریم #علمی #دانستنیها