何が謎なのでしょう
無限の森を想像してみてください。どの方向を見ても、視線はいつか木の幹に行き着きます。遠くにある木ほど小さく見えますが、そのぶん数は増えていきます。幹が途切れなく並ぶ壁は、必ずできるはずです。
無限で永遠に変わらない宇宙も同じです。遠くの星ほど暗く見えますが、星の数は明るさの低下より速く増えていきます。すべてを合わせれば、空は一様に明るく輝くはずです。ところが夜に見えるのは、まったく逆の光景です。だから説明が必要になります。
空が暗いのは、遠くの星が暗すぎて、星の間にある塵が光を吸収するからです。
星の暗さは数で補われますし、塵が問題を解決するわけでもありません。何世紀も光を吸収し続ければ、塵は熱くなって自ら輝くはずです。この反論は、現代宇宙論が登場する前から提起されていました。
答えは時間にありました
宇宙には年齢があり、光は瞬時には進みません。つまり、私たちが見ているのは、その時間内に光が届いた宇宙の一部だけです。さらに遠くにも星はありますが、その光はまだこちらに届いていません。
夜空の暗さは、宇宙に始まりがあったことの直接的な結果です。そうでなければ、空全体が輝いていたはずです。
もう1つの要因は膨張です。非常に遠い天体からの光は、進む途中で引き伸ばされ、人の目には見えない波長へ移ります。初期宇宙からの放射の一部は、実際にあらゆる方向から届いています。ただし、光としてではなく、弱い電波としてです。
美しい結論になります。パラドックスが予言したとおり、空はあらゆる方向に一様に輝いているのです。ただ、その輝きを私たちは目ではなく観測機器で捉えていて、絶対零度より数度高い温度にまで冷えています。
なぜこの問いが重要なのか
この問いは、十分な性能の望遠鏡が登場する何世紀も前から考えられていました。そして、永遠に変わらない宇宙という見方には何かおかしいところがあると示していたのです。夜なら誰でもできる観察が、宇宙には始まりがあったという考えの根拠になりました。
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あと1分で読み終わり、最後にクイズがあります。 「宇宙 → 宇宙の始まり」にあります
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出典
- この問いはオルバースのパラドックスとして知られ、17世紀から議論されてきました。現代の説明は、観測可能な宇宙の年齢が有限であることと、遠方からの放射の赤方偏移に基づいています。