کد خبر: ۱۰۸۷۲
تاریخ انتشار: ۱۴ مرداد ۱۳۹۸ - ۱۹:۲۲-05 August 2019
این معمای معروف که نخستین بار در سدهٔ شانزدهم مطرح شد، اکنون با نام پارادوکس اولبرس شناخته می‌شود.
عصراسلام:
در سال ۱۸۲۳ ویلهلم اولبرس، منجم آلمانی، این معما را به ساده‌ترین شکل بیان کرد: در عالمی نامتناهی، که همه جای آن با ستاره‌هایی به اندازه‌های متناهی اشغال شده است، هر خط دید در هر راستا، هنگامی که در فضا امتداد پیدا کند، در نهایت باید با سطح ستاره‌ای برخورد کند، در نهایت باید با سطح تمام آسمان را بپوشانند. 

اگر تمام ستاره‌ها شبیه خورشید باشند، هر نقطه از آسمان باید به درخشنده‌گی قرص خورشید باشد. اولبرس اگرچه برخلاف آن‌چه معروف است کاشف این معما نیست، اما به‌هرحال آن را به صورت روشنی بیان کرد و نشان داد که حتا اگر ستاره‌ها به‌طور نامرتب و به صورت خوشه‌ای توزیع شده باشند نیز این معما هم‌چنان به قوت خود باقی است.

عالم بی‌کرانه با فضای تخت یا خمیده، که در آن ستاره‌های درخشان تا بی‌کران گسترده‌اند، تصویر کیهان شناختی نامعقولی به نظر نمی‌رسد. ولی، این تصویر منجر به نتایجی می‌شود که با تجربه ناسازگار است. آسمان شب تاریک است و درخشش پیوسته‌ای از ستاره‌ها به چشم نمی‌خورد. 

محاسبه‌ای که نخستین‌بار در سال ۱۷۴۴ توسط منجم سوییسی، ژان فیلیپ لوی دو شزو، انجام شد نشان داد که نور ستاره‌ها باید ۹۰ هزار برابر شدیدتر از نور خورشید در سطح زمین باشد. شزو نشان داد که در عالمی نامتناهی، که به‌طور یک‌ نواخت با ستاره‌ها اشغال شده است، تنها شمار محدودی از ستاره‌ها دیده می‌شوند. 

ستاره‌های مرئی، آسمان را تا فاصله‌ای (که «فاصلهٔ زمینه» نامیده می‌شود) پر می‌کنند و با پیوند به یک‌دیگر زمینه‌ای پیوسته تشکیل می‌دهند؛ ستاره‌هایی که در فواصل دورتر قرار دارند با ستاره‌های نزدیک‌تر پوشیده می‌شوند و قابل دیدن نیستند.

مقایسهٔ این مطلب با جنگل به درک معما کمک می‌کند. در یک جنگل نامتناهی، هـر خط (افقی) دید در پایان به تنهٔ درختی منتهی می‌شود. هر جا که ایستاده باشیم، خود را در میان درختانی می‌یابیم که تا زمینهٔ پیوسته‌ای گسترده‌اند. فاصلهٔ زمینه برابر است با متوسط مساحتی که هر درخت اشغال می‌کند تقسیم بر ضخامت نوعی تنهٔ درخت در ارتفاع خط دید. (برای مثال، هر گاه فاصلهٔ درختان از یک دیگر برابر ۵ متر و قطر تنهٔ هر یک برابر نیم متر باشد، فاصلهٔ زمینه برابر ۵۰ متر می‌شود).

تعبیر اول

در تعبیر اول فرض می‌شود که استدلال درسـت اسـت و آسمان واقعاً با ستاره‌هایی که بیش‌تر آن‌ها دیده نمی‌شوند پوشیده شده است و معما این پرسش را مطرح می‌کند که برای نور ناپیدای ستاره چه اتفاقی افتاده است؟ 

شزو و اولبرس هردو این تعبیر را پذیرفتند و چنین اظهار نظر کردند که نور هنگام حرکت در فواصل طولانی فضا به کندی جذب می‌شود. این وضعیت قابل مقایسه با یک جنگل مه آلود است که در آن تنها درختان نزدیک دیده می‌شوند و مه، درختان زمینه را پنهان می‌سازد. این راه حل، با توجه به این‌که محیط میان ستاره‌ی جذب‌کننده‌ی نور به سرعت گرم می‌شود و تابش جذب شده را دوباره تابش می‌کند، با شکست روبه‌رو می‌شود. 

در دههٔ ۱۹۵۰ هرمان باندی نیز این تعبیر را پذیرفت و استدلال کرد که بر اثر انبساط عالم، نور ستاره‌های دور با انتقال به سرخ به صورت نامریی در می‌آید. 
راه حل انتقال به سرخ به میزان زیادی به فراگیر شدن کیهان‌ شناسی کمک کرد، و برای سال‌ها اعتقاد بر این بود که تاریک بودن آسمان شب حاکی از انبساط عالم است. اما راه حل انتقال به سرخ باندی در عالمی که محصول مه بانگی است اعتباری ندارد و تنها در عالم پایای در حال انبساط، که نادرستی آن در سال ۱۹۵۶ با کشف تابش باقی مانده از مه بانگ نشان داده شد، قابل استفاده است.

تعبیر دوم

در این تعبیر که با مشاهده نیز سازگاری دارد فرض می‌شود که آسمان با ستاره‌ها پوشیده شده نیست و بنابراین ادعای این‌که هر خط دید نهایتاً باید با سطح ستاره‌ای برخورد کند گم‌راه‌کننده است. 

در این حالت، معما در واقع این پرسش را مطرح می‌کند:

هنگامی که به فواصل بین ستاره‌ها می‌نگریم، خطوط دید ما با چه چیزی روبه‌رو می‌شود؟ در اوایل قرن هفدهم، یوهان کپلر تعبیر دوم را پذیرفت و اظهار داشت که ما از میان تعداد محدودی ستاره به آسمان می‌نگریم و سطح تاریکی را می‌بینیم که عالم را دربرگرفته است. این وضعیت، قابل مقایسه با جنگلی با ابعاد محدود است که با دیوارهای بلندی احاطه شده است. راه حل دیگری که با این تعبیر سازگاری دارد و در بین منجمان اواخر قرن نوزدهم و اوایل قرن بیستم هم طرف‌دارانی داشت. 

این ادعا بود که کهکشان ما راه شیری – تنها کهکشان موجود در عالم است و ما از میان سـتاره‌ها به فضای نامتناهی، خالی و تاریک فراسوی آن نگاه می‌کنیم. این وضعیت، قـابل مقایسه با جنگل محدودی است که از میان درختان آن به دشت بدون درخت فراسوی آن نگریسته شود. 

در سال ۱۸۴۳، ادگار آلن پو این نظر جدید را پیش کشید که عمر عالم کم‌تر از آن است که نور ستاره‌های بسیار دور به ما برسد؛ بنابراین، خطوط دیدی که با ستاره‌ها برخورد نمی‌کنند به تاریکی‌ای منتهی می‌شوند که قبل از تولد ستاره‌ها حاکم بود. 

لرد کلوین، در سال ۱۹۰۱، به بررسی ریاضی این نظریه پرداخت. او فرض کرد که عمر ستاره‌ها بیش از ۱۰۰ میلیون سال نوری برای پوشانیدن کل آسمان کافی نیست. ستاره‌های ناپیدا در واقع سر جایشان قرار دارند، ولی چیزی که ما با نگاه کردن به فضا می‌بینیم به دورانی قبل از تولد ستاره‌ها بازمی‌گردد.

محاسبات نوین، نتایج کلوین را تأیید و تکمیل می‌کنند، و ازاین‌رو پارادوکس اولبرس با تعبیر دوم درست است: بیش‌تر خطوط دید با ستاره‌ها برخورد نمی‌کنند. بلکه به فضای قبل از تولد عالم منتهی می‌شوند. 

سرعت نور برابر سیصد هزار کیلومتر بر ثانیه است و در عالمی ایستا که سن آن ۱۰ تا ۲۰ میلیارد سال است، چنین سنی برای آن‌که نور ستاره‌ها از مناطق بسیار دور به ما برسد و ستاره‌های مربی آسمان را بپوشاند کافی‌ نیست. 
اگر آسمان شب در عالم ایستا تاریک باشد، آشکار است که در عالم در  حال انبساطی با همان سن، به سبب انتقال به سرخ نور ستاره‌ها، آسمان شب باید تاریک‌تر هم باشد. محاسبات نشان می‌دهند که اثر انتقال به سرخ، درواقع، اثری نسبتاً کوچک است.

معمای قدیمی چرا آسمان شب تاریک است، در کیهان‌شناسی نوین حل شده است. در عالم حاصل از مه بانگ، با عمر ۱۰ تا ۲۰ میلیارد سال، نمی‌توانیم ستاره‌های کافی برای آنکه آسمان را بپوشانند ببینیم. در عوض، با نگریستن در فضا به زمان دور آغاز عالم باز می‌گردیم و در تمام امتدادها مه بانگ را می‌بینیم که تمام آسمان را فرا گرفته است. 

انبساط عالم، درخشش خیره‌کننده‌ی مه بانگ ‌را کاهش داده است و تابش آن را با انتقال به سرخ به فرو سرخ نامریی تبدیل کرده است.


منبع: یک پزشک
نظر شما
نام:
ایمیل:
* نظر:
به روایت مذهبی ها
نظرسنجی
منشاء پدیده داعش را چه می دانید؟
ناشی از تفکر وهابی-تکفیری
محصول توطئه غرب و اسرائیل
آخرین اخبار
پربازدیدترین
خبری-تحلیلی
اخلاق و عرفان
سیره علی بن ابیطالب(ع)
سیره رسول الله(ص)
تاریخ صدر اسلام
تاریخ معاصر
زمین
سلامت و تغذیه
نماز و احکام
کتاب و ادبیات
نظامی
کمپر و ون لایف
شیطان و گناهان
روشنفکری دینی
مرگ
آخرالزمان