اگر جهان هستی پر از ستاره هست چرا سفید و روشن به نظر نمیرسد؟ و اگر سفید بود، چطور بود؟ آیا میتوانستیم سیاهچالهها را ببینیم؟ چگونه میتوانستیم در این روشنایی ستارهها را ببینیم؟ در ادامه با ویوین و داستان سفید و روشن بودن جهان هستی همراه باشید.
اجازه دهید چیزی را برای شما تشریح کنم. در فیزیک، سیاه رنگ نیست. رنگ را میتوان اینگونه تعریف کرد: طیف مرئی امواج نور. یک شی سیاه تمامی رنگهای موجود در طیف را جذب میکند، به همین دلیل «سیاه» ناشی از عدم وجود رنگ است. از سوی دیگر، سفید ترکیبی از همه رنگهاست و همه طول موجهای نور مرئی را شامل میشود. رنگ در مورد حس ادراک ما از دنیاست. اما با رفتن به گذشته جهان هستی میتوانید بگویید که روزگاری این جهان سفید بوده است. زمانی که هستی توسط بیگ بنگ شکل گرفت، ستارهای برای انتشار نور وجود نداشت. جهانی مات با سوپی داغ از پروتون، الکترون و نوترون.
پس از حدود ۳۰۰ هزار سال فضا خنک شد و این ذرات با هم جفت شده و اتمها و مولکولها را تشکیل دادند. جهان هستی روشن شد. اما برای شما تاریک مطلق به نظر میرسید چون هنوز منبع نور شکل نگرفته بود.
«دورهیِ سالهایِ تاریکِ کیهان»
پایان این دوره با شروع همجوشی هیدروژن به هلیومِ اولین ستارهها بود. این ستارهها ۳۰۰ بار بزرگتر از خورشید ما بودند و یک میلیون بار درخشانتر. این ستارهها برای چند میلیون سال درخشیدند تا قبل از اینکه با انفجاری به اَبَرنواَختر تبدیل شوند.
پرجرمترین ستارههای عالم، زندگی خود را با انفجاری عظیم به نام ابرنواختر به پایان میبرند. یک ابرنواختر زمانی رخ میدهد که یک ستارهٔ در حال مرگ شروع به خاموش شدن میکند. آن گاه بهطور ناگهانی منفجر شده و مقدار بسیار زیادی نور تولید میکند و در پس خود یک هستهٔ کوچک نوترونی به جای میگذارد. نوترون سنگینترین ذره در فضا است.
تشعشعات رو به رشد این ستارههای اولیه اتمهای هیدروژن را یونیزه کرد و آنها را به پروتون و الکترون تقسیم کرد. اینجا بود که جهانی تاریک، روشن شد و مملو از پروتونهای فرابنفش شد. پس چرا اینگونه باقی نماند؟ چرا با وجود ستارهها و کهکشانهای جدید آسمان شب ما دیگر درخشان نیست؟
به این پارادوکس اولبرس میگویند. اگر جهان هستی به جای سیاه، سفید بود، این به معنای بینهایت پیر بودن، بینهایت بزرگ بودن و ساکن بودن آن بود، که باعث میشد جهانی متفاوت وجود داشته باشد. ما میدانیم که سن جهان هستی زیر ۱۴ میلیارد سال است. شاید زیاد به نظر برسد، اما به خاطر داشته باشید که حتی نور نیز محدودیت سرعت دارد. ما فقط ستارههایی را میتوانیم ببینیم که کمتر از ۱۴ میلیارد سال نوری از ما دور هستند. نور ستارههای دورتر زمان کافی برای رسیدن به زمین را نداشته است. با گسترش پیدا کردن جهان هستی فاصله بین ستارهها نیز افزایش پیدا کرده و با فاصله گرفتن ستارههای دوردست از ما طول موج نور آنها افزایش یافته و به سمت قرمز میرود. تا جایی که آنقدر دور میشوند که چشم انسان قادر به دیدنشان نیست. این دلیل دیگری برای سیاه بودن جهان هستی است.
فضا انباشته از انواع تشعشعات است. شما فقط نمیتوانید آنها را ببینید. سیاهچالهها چطور؟ حتی اگر منبع قویای از نور جهان ما را روشن میکرد هنوز هم نمیتوانستید سیاهچالهای ببینید. سیاهچالهها دارای آنچنان گرانش قوی هستند که از خود نوری را منتشر نمیکنند و بنابراین هرگز قابل رویت نخواهند بود. خب بالاخره، سیاه، ناشی از عدم وجود رنگ است. جالب میشد اگر روزی میتوانستیم سیاهچالهای را گرفته و آن را به منبع انرژی بینهایت تبدیل کنیم.