Посмотрите в ночное небо. Вы увидите манящую бесконечность, усыпанную яркими звездами. А если выберетесь за пределы Земли, то столкнетесь с пугающей чернотой. Но почему при таком огромном количестве звезд космос кажется темным? И как бы выглядела Вселенная, если была яркой?
Сможем ли мы в новом сценарии увидеть звезды? А черные дыры также покажутся на фоне белой Вселенной? Так, давайте кое-что проясним. Здесь понятие «черный/темный» будет рассматривать с точки зрения физики.
Цвет – это видимый спектр световых волн. Темные небесные тела поглощают все цвета спектра. Выходит, что сам «черный» нужно воспринимать не как цвет, а в качестве отсутствия какого-либо цвета. А вот «белый» – это смесь всех цветов и содержит все длины волн видимого света.
Цвет – это наше чувственное восприятие мира. Если же говорить о фоне Вселенной, то когда-то он действительно был ярким, а не темным.
Космическое пространство возникло из Большого Взрыва. На тот момент еще не существовало звезд, излучающих свет. Вы бы могли наблюдать непрозрачное пространство с раскаленным супом из протонов, электронов и нейтронов.
Прошло 300 000 лет, и Вселенная остыла. Указанные выше частицы начали сталкиваться и сливаться в атомы и молекулы. Космос стал прозрачным, но наблюдатель бы воспринимал это как привычную тьму, ведь еще нет ни одного светового источника.
Этот период называют «темной эпохой», и он закончился, когда первые звезды трансформировали водород в гелий. Эти звездные объекты были в 300 раз массивнее Солнца и в миллион раз ярче. Они сияли несколько миллионов лет, после чего взрывались в виде сверхновых.
Растущее излучение первых звезд ионизировало атомы водорода (деление на протоны и электроны). Вот тогда мы и получили темную Вселенную. Но почему? Как так выходит, что звезды не освещают все пространство?
Все дело в парадоксе Ольберса. Если бы Вселенная была белой, а не темной, то она окажется бесконечно старой, бесконечно большой и одновременно статичной. Однако эти характеристики не соответствуют действительности, ведь она не статична.
Возраст пространства составляет чуть меньше 13.8 млрд. лет. Не будем забывать, что у света есть ограничение по скорости, поэтому мы способны уловить лишь те звезды, что отдалены от нас на дистанции не больше 13.8 млрд. световых лет (при супер качественном оборудовании, которым пока не располагаем). Свет от более далеких звезд просто не успевает к нам добраться.
А теперь главное условие в парадоксе Ольберса, которое не делает Вселенную белой – статичность. Космическое пространство все еще расширяется с увеличивающейся скоростью. Дистанции между звездами растут, длина волны света увеличивается и смещается в сторону красного спектра.
Выходит, что длина волны настолько вытягивается, что больше не улавливается человеческим глазом и становится доступной лишь инфракрасным приборам. На самом деле, Вселенная действительно яркая, но обычное зрение улавливает лишь черный фон.
Хорошо, а что насчет черных дыр? Если бы Вселенная все же была белой, мы бы смогли обнаружить этих чудовищ? Нет! Эти объекты наделены невероятно мощной силой гравитации, поэтому вообще не излучают света и никогда не окажутся видимыми (помните, что черный – отсутствие цвета).
Возможно, так даже лучше. Темное космическое пространство кажется невероятно таинственным и мотивирует разгадывать тайны. А что бы было при ярком ночном небе? Возникла бы в нас тяга к космическим путешествиям? Что думаете?