夜空はなぜ暗いのでしょうか？星と星の間に隙間があるからでしょうか？

以前、天文学者たちは、地球からわずか約5,000光年離れた天の川銀河で初の移動ブラックホールを発見したと発表した。この研究は1月31日に発表されたが、まだ査読は行われていない。

宇宙に関しては、あらゆる新たな発見が私たちを興奮させ、あらゆる宇宙の謎が私たちの好奇心を掻き立てます。

たとえば、家から出て夜空を見上げるたびに、私たちは科学の歴史全体の中で最も深遠な疑問の 1 つを思い出します。「なぜ夜空は暗いのか?」これは星と星の間に隙間があるからでしょうか？

しかし、もし宇宙が無限に広がり、星で満たされていたら、宇宙を見渡すすべての「視線」は星に当たり、空のいたるところがまばゆい光で輝くことになるでしょう。このことから、私たちが住んでいる宇宙は、無限かつ均一であるということはあり得ないことがわかります。

オルバースのパラドックスと宇宙の境界

夜空の暗さの謎は、19 世紀のドイツの天文学者ハインリヒ・オルバースによって広められた概念であるオルバースのパラドックスと呼ばれることがよくあります。

しかし、この謎について考えたのはオルバース氏が初めてではなく、またこれは実際にはパラドックスでもない。このパズルを直感的に理解する最も簡単な方法は、自分が大きな森の中に立っているところを想像することです。どこを見ても木が見えます。しかし、小さな森であれば、木々の隙間から森の端まで見通せるかもしれません。

同様に、もし私たちが無限の宇宙にいたとしても、どの方向を見ても星が見えるはずです。オルバース氏らは、我々が星の間の空間を透視できるという事実は、宇宙にはいわゆる「境界」があり、その境界の向こうには星のない暗くて何もない空間があるということを意味しているようだと信じている。この論理は、問題を星ではなく銀河の観点から考える場合でも有効です。

過去を振り返る

そうではないかもしれないと最初に気づいたのは、アメリカの作家エドガー・アラン・ポーでした。

エドガー・アラン・ポーは文学活動に加えて、熱心なアマチュア科学者でもありました。 1848 年 2 月に行われた演説で、彼はオルバースのパラドックスを解決するための正しいアプローチを概説しました。しかし、彼は1年後に亡くなり、彼の見解は当時の他の科学者に受け入れられませんでした。

夜空が暗い理由を正しく理解した最初の人物、エドガー・アラン・ポー

ポーは、光が宇宙を移動するには一定の時間がかかることから、宇宙のさらに奥深くを観察すると、実際には時間を遡って、より昔の時代を見ていることになると指摘した。星々の隙間から暗い夜空を覗くとき、私たちは実は星が生まれる前の宇宙を振り返って見ているのです。

エドガー・アラン・ポーの言葉によれば、私たちが見つめる場所は「あまりに遠く、そこからの光はまだ私たちに届かない」のです。

時間の境界

この概念は、ビッグバンの概念に適合させるためにわずかな修正のみを必要とします。ここで重要な点は、宇宙の年齢は有限であり、空間的には境界がないように見えるものの、時間的には「境界」（ビッグバン）があるということです。星と銀河の間の空間を眺めると、私たちは文字通り銀河が形成されるはるか前の時代を振り返ることになります。しかし、現代の機器により、夜空が完全に暗いわけではないことが明らかになりました。

私たちが夜空で「見る」のは、ビッグバンの「火の玉」から発生した宇宙マイクロ波背景放射です。かつては恒星の表面と同じくらい熱かったが、宇宙の膨張によって赤方偏移し、現在は温度がわずか 2.735 ケルビンとなっている。夜空の暗さは、宇宙が特定の時点で誕生したことの証拠です。

人間は、ビッグバンモデルを支持する証拠を肉眼で「見る」ことができます。むしろ、ある方向の星が「見えない」という事実こそが証拠なのです。

宇宙については、科学者が解明するのを待っている謎がまだたくさんあります。

終わり

編集者/ハートアンドペーパー

出典: Tadpole Musical Notation