מדוע הלילה שחור? והחלל מדוע הוא שחור?
על אור וחושך בשמים שלנו ובחלל

למה הלילה בעצם שחור? ומהיכן מגיע האור?

שאלה שנשמעת ילדותית, אך למעשה טומנת בחובה מחשבה עמוקה, הדורשת הבנה וידע קודם ומורכבת ממספר שאלות.
אז נפתח בשאלה:

מהיכן מגיע האור?

מהכוכבים. הכוכב המוכר לכם ביותר הוא כמובן השמש שלנו, אשר מספקת לנו את האור החיוני לקיום החיים שלנו. כשאנחנו מביטים אל השמים אנחנו רואים הרבה נקודות אור קטנטנות נכון?! מה שאנחנו מכנים "כוכבים",  אז למעט יוצאות מן הכלל, כל נקודות האור שאנחנו רואים הן בעצם שמשות עצומות, בוערות ומאירות הרחוקות מאתנו שנות אור. שימו לב אנחנו מתכוונים לכוכב ולא לכוכב לכת.

אז לענייננו: בעצם מפני שיש כל-כך הרבה כוכבים בשמים שמשחררים אנרגיה עצומה שאנו מזהים כאור בוהק, רק הגיוני יהיה ששמי הלילה לא יהיו שחורים – אלא בוהקים באור הכוכבים. נכון?! ואולי זה תלוי במספר הכוכבים המאירים?
מה שמוביל אותנו לשאלה:

כמה כוכבים יש בכלל ביקום?

המון!  לא תשובה טובה מספיק? טוב, אז נתחיל בהתחלה, כלומר בגלקסיה שלנו. הרחק מאורות מלאכותיים, עם ראייה תקינה ומשני חלקי כדור הארץ שלנו יחד, אנחנו יכולים לראות 9,110 כוכבים. המספר הזעום הזה מייצג בערך 0.000003% מכל הכוכבים בגלקסיית שביל החלב, אשר מונה בין 100 ל-400 מיליארד כוכבים!  וזו הערכה די גסה – 300 מיליארד כוכבים לפה או לשם.

המדענים מתקשים להעריך במדויק את מספר הכוכבים בגלקסיה מכמה סיבות מרכזיות: מבנה גלקסיית שביל החלב ויכולת התצפית שלנו מכדור הארץ, שיטת חישוב שלא תמיד מדויקת [חישוב על-פי המסה של הגלקסייה] וכן העובדה שככל שהגלקסיות רחוקות יותר מאיתנו כך קשה לנו יותר להבחין בין הכוכבים.

ובכל זאת מנסים לייצר הערכה באמצעות האמצעים והשיטות הקיימים לרשותנו בשלב זה והערכה היא מאד גסה לפי הערכות מינימליות [כלומר הכי פחותות] אנחנו מדברים על  1,000,000,000,000,000,000,000, או ביליון טריליון כוכבים [טריליון=אלף מיליארד, נסו לספור את זה].

אז למה אנחנו רואים רק כמה אלפי כוכבים בלילה?
ואם כל כוכב הוא שמש מאירה, למה הלילה שלנו חשוך ולא מואר כמו במשך היום?

אם כל הכוכבים ביקום פולטים אור, אז אנחנו בכלל לא אמורים לראות מרווחים ביניהם. הכוכבים היו אמורים להאיר את שמי הלילה עד אפס מקום ולא אמור היה להיות חשוך בכלל. ביום שלנו השמש היתה פשוט מצטרפת לכל האורות מסביב.
אז זהו. זה לא המצב כמו שאנחנו יודעים, אבל…

למה?

כדי לענות על כך, אנחנו צריכים להכיר את וילהלם אולברס – אסטרונום גרמני שחי במאה ה-19 [דיוקן שלו תוכלו לראות בגלריית התמונות תחת הכתבה] והשאלה הילדותית-לכאורה "למה הלילה שחור?" ידועה בשם פרדוקס אולברס והתשובה לפרדוקס היא אחת ההוכחות הראשונות בהיסטוריה לכך שאנחנו חיים ביקום מתפשט, שיש לו התחלה, אמצע וסוף, ולא ביקום סטטי, נצחי ואינסופי.

אולברס תהה – אם הכוכבים הקרובים אלינו אכן אמורים להיות בהירים יותר, ביקום נצחי [ללא התחלה, אמצע וסוף], לאור מהכוכבים הרחוקים היה אינסוף זמן למלא את החלל בין הקרובים, כך שהלילה לא היה אמור להיות שחור.

התשובה לפרדוקס אולברס היא המפץ הגדול:

מתברר שאנחנו לא חיים ביקום נצחי, שהיה קיים מאז ומעולם. מאחר שלאור יש מהירות סופית [מהירות האור] אז האור מכוכבים רחוקים מאוד עוד לא הספיק להגיע אלינו. למעשה, אנחנו מעריכים את גיל היקום – 13.7 מיליארד שנה – בדיוק משום שהאור הקדום ביותר שהספיק להגיע אלינו יצא לדרך לפני כ-13.7 מיליארד שנה. מסיבה זו היקום שלנו נקרא "היקום הנצפה". סיבה נוספת היא, שגרמי השמים המאוד רחוקים, מתרחקים מאיתנו במהירות גוברת כתוצאה מהתפשטות היקום. כיוון שכך, האור שלהם לא נראה לנו כפי שהיה כשבקע בהם, אלא בתדרים שהעין שלנו אינה יכולה להבחין בהם ואם נביט לכיוונם בלילה, נראה ובכן – שחור.  לאנימציה הממחישה את הפארדוקס.

אז קיבלנו תשובה,
אבל רגע, למה החלל הוא דווקא שחור ולא כתום?

יופי ששאלתם, סימן שחשבתם!  החלל בעבר היה באמת כתום.
אבל זה כבר לכתבה אחרת, רוצים לדעת על זה יותר?
הכנסו לכאן

רוצים להעמיק יותר, להבין יותר, לשאול עוד שאלות?
הכנסו כאן לכתבה המעמיקה והמרתקת של עודד כרמלי "לילה של כוכבים" באתר סוכנות החלל הישראלית