door Fraser Cain , Universe Today
Stel je voor dat je in de ruimte bent. Alleen het zwevende deel, niet het plassen in een vacuümslang of het eten van dat funky “ijs” uit foliezakken. Als je naar de zon zou kijken, zou die helder zijn en zouden je netvliezen knapperig worden. De rest van de hemel zou rustgevend zwart zijn, versierd met kleine, minder brandende lichtpuntjes.
Als je je huiswerk hebt gedaan, weet je dat de ruimte enorm is. Het kan zelfs oneindig zijn, wat veel groter is dan enorm. Als het oneindig is, kun je je voorstellen dat als je in de ruimte kijkt, er in elke richting een ster is. Sterren zouden alles bedekken. Overal stomme sterren die het uitzicht verpesten.
Dus, zou de hele hemel niet zo helder als een ster moeten zijn, omdat er een ster is in elke mogelijke richting waar je ooit in zou kunnen kijken? Als je jezelf deze vraag ooit hebt gesteld, zal het je waarschijnlijk niet verbazen dat je niet de eerste bent. Bovendien kun je nu tegen de mensen zeggen dat je het je afvroeg en dat ze nooit zullen weten dat je het hier net hebt gezien.
Deze vraag is beroemd geworden door de Duitse astronoom Heinrich Wilhelm Olbers, die hem in 1823 beschreef. We noemen dit nu Olbers’ Paradox naar hem. Laat me je een beetje coachen, je begint je gesprek op het feestje met “Zo, laatst dacht ik na over Olbers’ Paradox… Oh wat is dat? Je weet niet wat het is… oh dat is zo lief!”. De paradox gaat als volgt: als het heelal oneindig is, statisch en al eeuwig bestaat, dan zou je overal waar je kijkt uiteindelijk een ster moeten tegenkomen.
Onze ervaringen vertellen ons dat dit niet het geval is. Door deze paradox voor te stellen, wist Olbers dus dat het heelal niet oneindig, statisch en tijdloos kon zijn. Het zou een paar van deze kunnen zijn, maar niet alle drie. In de jaren twintig van de vorige eeuw ontdekte Edwin Hubble dat het heelal niet statisch is. Sterker nog, sterrenstelsels snellen in alle richtingen van ons vandaan, alsof wij de beestjes hebben.
Dit leidde tot de theorie van de Big Bang, dat het heelal ooit in één enkel punt in tijd en ruimte was verzameld, en zich daarna snel uitbreidde. Ons Universum heeft bewezen niet statisch of tijdloos te zijn. En dus, PARADOX OPGELOST!
Hier is de korte versie. We zien geen sterren in elke richting, omdat veel sterren nog niet lang genoeg bestaan om ons te bereiken. Ik hoop dat dit je hersenen net zo prikkelt als het mij doet. Niet alleen is ons heelal onbegrijpelijk groot, maar de tijdschaal waar we het over hebben als we deze gedachte-experimenten doen is absoluut verbijsterend. Dus, PARADOX OPGELOST!
Wel, niet helemaal. Kort na de oerknal was het hele heelal heet en dicht, zoals de kern van een ster. Een paar honderdduizend jaar na de oerknal, toen het eerste licht de ruimte in kon springen, was alles, in elke richting, zo helder als het oppervlak van een ster.
Dus, in alle richtingen zouden we nog steeds de helderheid van een ster moeten zien… en toch doen we dat niet. Toen het heelal zich uitbreidde, werden de golflengtes van dat aanvankelijke zichtbare licht uitgerekt en naar het brede uiteinde van het elektromagnetische spectrum gesleept, totdat ze microgolven werden. Dit is achtergrondstraling van de kosmische microgolf, en je raadt het al, we kunnen het in elke richting waarnemen.
Dus Olbers’ instinct was juist. Als je in elke richting kijkt, zie je een vlek zo helder als een ster, maar door de uitdijing van het heelal zijn de golflengtes uitgerekt, zodat het licht onzichtbaar is voor onze ogen. Maar als je het heelal zou kunnen zien met microgolf-detecterende ogen, dan zou je dit zien: helderheid in elke richting.
Heb je Olbers’ Paradox ook bedacht? Welke andere paradoxen hebben je voor een raadsel gesteld?