ปฏิทรรศน์ของออลเบอร์

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
ไปยังการนำทาง ไปยังการค้นหา
In this animation depicting an infinite and homogeneous sky, successively more distant stars are revealed in each frame. As the animation progresses, the more distant stars fill the gaps between closer stars in the field of view. Eventually, the entire image is as bright as a single star.
ตามดวงดาวต่าง ๆ ที่ปรากฏอยู่ในภาพเคลื่อนไหวชุดนี้ หาเอกภพมีเนื้อสม่ำเสมอ แสงจะต้องเติมในช่องว่างต่าง ๆ ที่อยู่ใกล้กัน ปฏิทรรศน์ของโอล-เบอร์จึงแย้งว่าท้องฟ้าตอนกลางคืนนั้นมืดมิด ดังนั้น จะต้องมีสมมติฐานเกี่ยวกับเอกภพหนึ่งในสามอย่างที่ผิดพลาด

ปฏิทรรศน์ของออลเบอร์ หรือปฏิทรรศน์ว่าด้วยความมืดของท้องฟ้าเวลากลางคืน เป็นแนวคิดทางฟิสิกส์ดาราศาสตร์และจักรวาลวิทยาเชิงกายภาพ ตั้งชื่อตามนักดาราศาสตร์ชาวเยอรมัน ไฮน์ริช ออลเบอร์ส ซึ่งตั้งข้อสังเกตว่า หากการอนุมานที่ว่าเอกภพมีขนาดกว้างไกลไม่สิ้นสุด มีจำนวนดาวเป็นอนันต์กระจายสม่ำเสมอ และอยู่ในสภาวะสถิต ท้องฟ้าเวลากลางคืนก็ไม่ควรจะมืดมิดเช่นที่ปรากฎ จึงถือเป็นหลักฐานหนึ่งที่สนับสนุนว่าเอกภพนั้นไม่ได้อยู่ในสภาวะสถิต เช่น มีจุดกำเนิดและกำลังเปลี่ยนแปลง เช่นที่บรรยายไว้ในแบบจำลองแบบบิกแบง

ในกรณีที่เอกภพมีขนาดกว้างไกลไม่สิ้นสุด มีจำนวนดาวเป็นอนันต์ กระจายสม่ำเสมอ และอยู่ในสภาวะสถิต เส้นสายตาใดๆ ที่มองออกจากโลกย่อมต้องสิ้นสุดที่ดาวฤกษ์ดวงใดดวงหนึ่งเสมอ ดังนั้นท้องฟ้าเวลากลางคืนก็ควรจะสว่างไปทั่วด้วยแสงดาวฤกษ์ที่มีจำนวนอนันต์

ปฏิทรรศน์[แก้]

ปฏิทรรศน์นี้ขัดแย้งในเชิงสถิติ ที่ว่าหากเอกภพโบราณที่มีเนื้อที่เป็นอนันต์ มีดวงดาวเป็นจำนวนอนันต์ แสงของดวงดาวต่าง ๆ ควรจะส่องสว่างเต็มท้องฟ้ามากกว่าที่จะมืดมิด[1]

มุมมองของผู้สังเกตการณ์บนชั้นดวงดาวที่มีศูนย์กลางร่วมกัน

เพื่อเป็นการพิสูจน์ จะสมมติให้เอกภพมีชั้นดวงดาวที่มีศูนย์กลางร่วมกันหนาเป็นชั้นละ 1 ปีแสง ต่อกันไปเรื่อย ๆ จำนวนดวงดาวในแต่ละชั้นจะอยู่ระหว่างความหนา 1,000,000,000 ถึง 1,000,000,001 ปีแสง หากเอกภพมีเนื้อสม่ำเสมอจริง ในชั้นที่สองจะมีดวงดาวจำนวนเป็นสี่เท่าของชั้นแรก ซึ่งอยู่ระหว่างระยะ 2,000,000,000 ถึง 2,000,000,001 ปีแสง แต่ทว่า ชั้นที่สองจะมีระยะห่างออกไปอีกเป็นสองเท่า ดังนั้นความสว่างของดวงดาวในชั้นที่สองจะมีค่าเป็น 1/4 ของชั้นแรก ดังนั้น แสงที่ส่องสว่างมากจากชั้นที่สองจะมีค่าเท่ากับแสงที่ส่องสว่างมาจากชั้นที่หนึ่ง

ไม่ว่าระยะจะห่างไปเท่าไหร่ แต่ความสว่างของแสงรวมจะยังคงมีค่าเท่าเดิมตามระยะทาง ซึ่งหมายความว่า แสงแต่ละชั้นจะมีการเพิ่มความสว่างขึ้นมาเรื่อย ๆ และยิ่งมีชั้นเป็นอนันต์ ท้องฟ้ายามค่ำคืนจึงควรที่จะสว่าง

หากเมฆดำบดบังแสง เมฆจะร้อนขึ้นจนส่องสว่างได้แบบดวงดาว และเปล่งแสงออกมาเป็นจำนวนเท่าเดิม

เคปเลอร์ได้ค้านทฤษฎีนี้ด้วยเรื่องเอกภพที่สังเกตได้จำกัด หรือมีจำนวนดวงดาวที่จำกัด และตามทฤษฎีสัมพันธภาพทั่วไปแล้ว จะจำกัดปฏิทรรศน์นี้ด้วยเอกภพจำกัด[2] : ท้องฟ้านั้นจะไม่ได้มีค่าความสว่างเป็นอนันต์ ทุก ๆ จุดบนท้องฟ้าจะยังคงเหมือนพื้นผิวของดวงดาว

อ้างอิง[แก้]

  1. https://www.nytimes.com/2015/08/04/science/space/the-flip-side-of-optimism-about-life-on-other-planets.html
  2. D'Inverno, Ray. Introducing Einstein's Relativity, Oxford, 1992.