Парадокс Ольберса

Почему ночное небо кажется нам черным?

Самый большой парадокс, с точки зрения истории науки, здесь состоит, пожалуй, в том, почему именно фамилия немецкого астронома Вильгельма Ольберса оказалась закрепленной в названии этого загадочного явления. На самом деле, это один из редких случаев, когда в названии феномена или закона фигурирует отнюдь не имя того, кто его впервые сформулировал. Историки науки скажут вам, что впервые проблема была упомянута в 1720 году английским астрономом Эдмундом Галлеем (Edmund Halley, 1656–1742), затем, независимо от него, в 1742 году ее сформулировал швейцарец Жан Филипп де Шезо (Jean Philippe de Chéseaux, 1781–1851) — и дал на нее ответ, в принципе не отличающийся от предложенного в 1823 году Ольберсом.

Так называемый фотометрический парадокс Ольберса формулируется достаточно просто: если Вселенная бесконечна, однородна и стационарна (а в XVIII-XIX веках астрономы в этом не сомневались), то в небе — в каком направлении ни посмотри — рано или поздно окажется звезда. То есть, всё небо должно быть сплошным образом заполнено яркими светящимися точками звезд. То есть, в ночи небо должно ярко светиться. А мы почему-то наблюдаем сплошное черное небо лишь с отдельными звездами.

Ольберс объяснил это явление поглощением света в межзвездном пространстве в силу того, что оно частично заполнено поглощающим свет веществом, например, межзвездными пылевыми облаками. Однако, с появлением первого закона термодинамики, это объяснение стало отнюдь не бесспорным, поскольку, поглощая свет, межзвездное вещество неизбежно разогрелось бы и само начало испускать свет.

Окончательно парадокс Ольберса удалось разрешить лишь в ХХ столетии. Теперь мы знаем (см. Закон Хаббла), что Вселенная имеет конечный возраст. Если, как предполагается, Большой взрыв случился 15 миллиардов лет тому назад, астрономы способны наблюдать лишь светящиеся объекты, удаленные от нас на расстояние не более 15 млрд. световых лет. Поэтому число звезд в ночном небе конечно, хотя и огромно, и поэтому не по каждому направлению наблюдения мы видим звезду. Кроме того, мы знаем, что звезды не вечны — со временем они умирают и перестают излучать свет (см. Эволюция звезд). Поэтому, даже если в направлении наблюдения имеется звезда, это вовсе не означает, что она обязана светиться, поскольку это может оказаться древняя звезда, ядерное горючее внутри которой давно израсходовано. Любого из приведенных выше объяснений достаточно для того, чтобы считать вопрос с парадоксом Ольберса исчерпанным, хотя во времена самого Ольберса и его предшественников явления, объясняющие его, естественно, известны не были (кроме гипотезы о поглощении света в межзвездном пространстве).

***

Генрих Вильгельм Маттеус ОЛЬБЕРС

Heinrich Wilhelm Matthäus Olbers, 1758–1840

Немецкий астроном, родился в Арбегене (Arbegen). Получил медицинское образование и успешно практиковал офтальмологию в северогерманском городе Бремен (Bremen). В свободное время увлекался астрономией. За долгие годы скопил одно из лучших библиотечных собраний трудов по астрономии в Европе — впоследствии это собрание было приобретено Пулковской обсерваторией и легло в основу ее богатейшей библиотеки. Ольберс открыл астероиды Паллада и Веста, а также предложил новые методы расчета орбит комет.