چرا فضا تاریک است

ارسال شده توسط: ندیم نجم آبادی در 7 آبان 1402 ساعت 12:42 ب.ظ.

تخمین زده می شود که حدود 200 میلیارد میلیارد ستاره در جهان وجود دارد که بسیاری از آنها حتی از خورشید ما نیز درخشان تر هستند. پس چرا فضا اینقدر تاریک است؟

مدت هاست که این سوال در ذهن انسان ایجاد شده است: چرا فضا با وجود این همه ستاره در آسمان تاریک است؟ این سوال به قدری قدیمی و متعدد است که حتی نام آن را هم گذاشتیم: پارادوکس اولبرز!

اما اخترشناسان با مطالعه ستارگان و سیارات دوردست به جواب رسیدند. در ادامه سعی خواهیم کرد این سوال را به زبان ساده روشن کنیم.

چرا فضا با وجود ستاره های بی شمار تاریک است؟

می توان گفت زیرا بسیاری از این ستاره ها بسیار بسیار دور از زمین هستند. حق با شماست؛ اگر ستاره ای 10 برابر از ما دورتر باشد، نور آن 100 برابر کمتر می شود. اما این یک پاسخ کامل نیست.

اگر این غیرممکن است، تصور کنید که کیهان آنقدر عمر می کرد که حتی نور از دورترین ستاره ها زمان کافی برای رسیدن به زمین داشته باشد. در این سناریوی فرضی، هیچ ستاره ای اصلا حرکت نمی کند.

حال حبابی را در مرکز زمین تصور کنید که شعاع آن 10 سال نوری است و پر از ستاره است. مطمئناً ستارگانی که مثلاً 7 سال نوری از زمین فاصله دارند بسیار تاریک به نظر می رسند.

اگر این حباب را به 100 سال نوری، یک میلیون سال نوری یا حتی یک میلیارد سال نوری بزرگ کنیم، چه؟ در این مورد، دیدن ستارگانی که هزاران و میلیون ها سال نوری از زمین فاصله دارند، دشوار است. اما در عوض یک حباب بزرگتر داریم که ستاره های بیشتری دارد. پس با این انبوه ستارگان و مجموعه نور آنها، آسمان شب باید صاف و روشن باشد!

مشکل این است که حباب خیالی ما با دو فرض غیرممکن ساخته شده است: اینکه ستارگان ساکن هستند و کیهان بی‌نهایت قدیمی است. اما می دانیم که سن جهان تنها حدود 13 میلیارد سال است.

شاید 13 میلیارد سال خیلی زیاد به نظر برسد. اما در مقیاس کیهانی اصلاً اینطور نیست. در واقع، این عمر به قدری کوتاه است که نور ستارگانی که بیش از 13 میلیارد سال نوری از ما فاصله دارند، هنوز به زمین نرسیده است. این بدان معناست که ما فقط می توانیم بخشی از فضای اطراف را ببینیم که کمتر از 13 میلیون سال نوری از زمین فاصله دارد.

در واقع در این محدوده ستاره های کافی برای پوشش تمام قسمت های حباب وجود ندارد. به همین دلیل در برخی نقاط آسمان شب هیچ ستاره ای نمی بینید. زیرا ستاره های این مناطق تاریک به قدری از زمین فاصله دارند که هنوز نور آنها به چشم ما نمی رسد.

بنابراین اگر به ستاره های دوردست زمان کافی بدهیم، آیا نور آنها به ما خواهد رسید؟ اگر بی حرکتی ستارگان یک فرضیه غیرممکن نبود، پاسخ یک «بله» صریح بود. اما در واقعیت، جهان در حال انبساط است و کهکشان های دوردست تقریباً با سرعت نور از زمین دور می شوند.

به دلیل کوچک شدن سریع کهکشان ها، نور ستارگان درون آن ها به رنگ های نامرئی برای چشم انسان تغییر می کند. این پدیده را اثر داپلر می نامند. پس اگر تا ابد منتظر بمانیم، نور دورترین ستارگان به چشم ما نمی رسد و آسمان شب کاملاً روشن نمی شود.

با این حال، ستارگان جاودانه نیستند و برای مثال خورشید ما می تواند حداکثر 10 میلیارد سال عمر کند. اخترشناسان بر این باورند که در نهایت کار کیهان به جایی خواهد رسید که در تاریکی مطلق فرو خواهد رفت. تنها بازماندگان کوتوله های سفید و سیاه چاله ها هستند.

البته این سرنوشت در آینده ای بسیار دور و شاید در یک تریلیون سال آینده رقم خواهد خورد. بنابراین در حال حاضر، شب های ما ممکن است چندان روشن نباشند. اما حداقل می دانیم که پایان شب تاریک سفید است!

به گزارش گروه رسانه های خبرگزاری تسنیم ، جو زمین به دلیل ترکیب مولکول های تشکیل دهنده آن، بیشتر قسمت آبی طیف خورشید را پراکنده می کند که در نتیجه آسمان در طول روز آبی و بسیار درخشان است. از سوی دیگر شدت نور خورشید به حدی است که انتشار گسترده این نور در جو باعث می شود ستاره های تیره رنگ خود را در مقابل نور خورشید از دست بدهند.

ما رنگ ها را می بینیم زیرا نور در چشمان ما منعکس می شود. اگر جسمی بتواند طیف های مختلف نور را منعکس کند، آن را سفید می بینیم. وقتی رنگ های مختلف را می بینیم به این دلیل است که فقط بخشی از طیف نور مرئی منعکس می شود و بقیه توسط جسم جذب می شود. در زمین، این پدیده به همین دلیل است که آسمان آبی و ابرها سفید هستند.

هر کدام از آنها به دلیل نحوه پراکندگی و انعکاس نور توسط مولکول های موجود در هوا رنگ خاص خود را دارند. این پدیده در فضا رخ نمی دهد زیرا فضا یک خلاء کامل است و تنها چیزی که می تواند بدون واسطه از آن عبور کند نور است. نور به طور طبیعی مسیر مستقیمی را طی می کند، بنابراین اگر توسط اجسامی مانند سیارات و قمرها منعکس نشود، به سادگی توسط فضا “جذب” می شود. البته، جذب در اینجا به این معنی است که به چشم ما منعکس نمی شود.

این همچنین توضیح می دهد که چرا ما می توانیم سحابی ها را ببینیم، که باید توده های نامرئی گاز باشند. ما نمی توانیم هوای جلوی خود را ببینیم، می توانیم؟ دلیل آن این است که در سحابی ها و کهکشان ها، گاز و غبار نور ستاره های مجاور را منعکس می کنند و بنابراین برای ما قابل رویت می شوند. البته اگر وارد یک سحابی شوید، گازها مانند زمانی که دور هستید قابل مشاهده نخواهند بود.

تاریکی نشان دهنده نبود نور نیست. فضا پر از نور ستارگانی مانند خورشید است، اما از آنجایی که چشم نمی تواند مسیر نور را ببیند و چیزی در فضا وجود ندارد، حتی مولکول های هوا، و چون خلاء قاعده مطلق است، نور منعکس نمی شود و بنابراین ما می بینیم. فضا. تیره و سیاه می بینیم. در نهایت، فضا برای درک ما سیاه است زیرا سحابی های کمی وجود دارند که قادر به پراکندگی یا بازتاب نور مانند جو ما روی زمین هستند. از آنجا که نور در یک خط مستقیم حرکت می کند، به نظر می رسد که توسط فضای خالی و خالی جذب می شود، در غیر این صورت فضا شبیه آسمان زمین خواهد بود.

منبع: تبیان

انتهای پیام/

بیگ بنگ: با وجود خورشید و سایر ستاره های درخشان، فضا پر از نور است، پس چرا ما همیشه آن را تاریک و سیاه می بینیم؟ جو زمین به دلیل ترکیب مولکول های تشکیل دهنده آن، قسمت آبی رنگ طیف خورشیدی را بیشتر پراکنده می کند و باعث می شود آسمان در طول روز آبی و بسیار روشن به نظر برسد. از طرفی شدت نور خورشید به حدی است که انتشار گسترده این نور در جو باعث می شود ستاره های تیره در مواجهه با نور خورشید رنگ خود را از دست بدهند.

نمایی از حلقه های زحل در تاریکی فضا. اعتبار عکس: NASA/JPL Science Institute

ما رنگ ها را می بینیم زیرا نور در چشمان ما منعکس می شود. اگر جسمی بتواند طیف های مختلف نور را منعکس کند، آن را سفید می بینیم. وقتی رنگ های مختلف را می بینیم به این دلیل است که فقط بخشی از طیف نور مرئی منعکس می شود و بقیه توسط جسم جذب می شود.

در زمین، این پدیده به همین دلیل است که آسمان آبی و ابرها سفید هستند. هر کدام از آنها به دلیل نحوه پراکندگی و انعکاس نور توسط مولکول های موجود در هوا رنگ خاص خود را دارند. این پدیده در فضا رخ نمی دهد زیرا فضا یک خلاء کامل است و تنها چیزی که می تواند بدون واسطه از آن عبور کند نور است. نور به طور طبیعی مسیر مستقیمی را طی می کند، بنابراین اگر توسط اجسامی مانند سیارات و قمرها منعکس نشود، به سادگی توسط فضا “جذب” می شود. البته اینجا جذب می شود یعنی در چشم ما منعکس نمی شود.

این همچنین توضیح می دهد که چرا ما می توانیم سحابی ها را ببینیم، که باید توده های نامرئی گاز باشند. ما نمی توانیم هوای جلوی خود را ببینیم، می توانیم؟ دلیل آن این است که در سحابی ها و کهکشان ها، گاز و غبار نور ستاره های مجاور را منعکس می کنند و بنابراین برای ما قابل رویت می شوند. البته اگر وارد یک سحابی شوید، گازها مانند زمانی که دور هستید قابل مشاهده نخواهند بود.

تاریکی نشان دهنده نبود نور نیست. فضا پر از نور ستارگانی مانند خورشید است، اما از آنجایی که چشم نمی تواند مسیر نور را ببیند و چیزی در فضا وجود ندارد، حتی مولکول های هوا، و از آنجایی که خلاء استاد مطلق است، نور منعکس نمی شود، و بنابراین ما فضا را ببینید تاریکی و سیاهی را می بینیم. در نهایت، فضا برای درک ما تاریک است، زیرا سحابی های کمی وجود دارند که قادر به پراکندگی یا بازتاب نور مانند جو ما در زمین هستند. از آنجا که نور در یک خط مستقیم حرکت می کند، به نظر می رسد که توسط فضای خالی و خالی جذب می شود، در غیر این صورت فضا شبیه آسمان زمین خواهد بود.

بیشتر بخوانید: universetoday