Парадокс Ольберса - Вселенная - От плоской Земли до квазаров

Вселенная

От плоской Земли до квазаров
Главная


Земля


Солнечная система


Звезды


Галактика


Размеры Галактики


Другие галактики


Возраст Земли


Энергия Солнца


Типы звезд


Эволюция звезд


Взрывы звезд


Эволюция галактик


Удаляющиеся галактики


Наблюдаемая Вселенная


Начало Вселенной


Бомбардировка частицами


Фотоны большой энергии


Радиоастрономия


Окраины Вселенной



Парадокс Ольберса

Представим себе солнечную систему в центре подобной Вселенной и разделим в своем воображении Вселенную на тонкие концентрические слои, вроде тех, из которых слагается луковица.
Объем каждого из этих тонких слоев будет возрастать пропорционально квадрату расстояния слоя от центра. Если слой А находится в 3 раза дальше от нас, чем слои В, то объем слоя А будет в 32, т.е. в 9 раз больше, чем объем слоя В. И если звезды равномерно распределены по всем слоям (предпосылка 2, см. выше), то слой А, объем которого в 9 раз больше объема слоя В будет содержать и в 9 раз больше звезд.
С другой стороны, свет отдельных звезд ослабевает пропорционально квадрату расстояния до них Если слои А в три раза дальше, чем слой В, и содержит в 9 раз больше звезд, то яркость каждой отдельной звезды (при одинаковой средней светимости — предпосылка 3 см. выше) слоя А будет равна (1/3)2, т.д. 1/9 яркости отдельной звезды слоя В.

Рис. Парадокс Ольберса

Таким образом, получается, что слой А содержит в 9 раз больше звезд, чем слой В, и что яркость каждой звезды слоя А равна лишь 1/9 яркости каждой звезды слоя В. Следовательно, общая сумма света, получаемого солнечной системой от слоя А, равна 9x1/9 света получаемого от слоя В. Иначе говоря, солнечная система получает и от слоя А, и от слоя В равное количество света.
Точно такой же вывод получается для любого другою слоя. Отсюда следует, что если бы количество слоев было бесконечно (предпосылка 1, см. выше), то количество достигающего нас света также было бы бесконечным — при условии, что ближние звезды не заслоняли бы более отдаленных. Но даже если учесть, что ближние звезды заслоняют дальние, все небо должно было бы сиять, как поверхность одного гигантского яркого солнца. А на самом деле этого, разумеется, нет.
Ольберс предположил, что объяснить этот парадокс можно было бы присутствием в космосе пылевых облаков, которые поглощают свет более далеких звезд, так что до нас доходит лишь свет относительно близких звезд Однако такое объяснение невозможно. Если бы пылевые облака поглощали свет, они постепенно нагревались бы, пока сами не начали бы испускать столько же света, сколько поглощают Количество света, достигающего нас, по-прежнему осталось бы бесконечным.
Следовательно, исходные предпосылки Ольберса должны были содержать какую-то ошибку: либо протяженность Вселенной не могла быть бесконечной, либо, если она бесконечна, не могло быть бесконечным число звезд. Вместо этого следовало предполагать существование конечного (хотя и очень большого) числа звезд, распределенных по конечному (хотя и очень обширному) пространству.
Такое заключение, вытекающее из рассуждений Ольберса, отлично согласовалось с результатами тщательных астрономических наблюдении, которые вел в это время Вильям Гершель.



 
< Пред.