私たちは宇宙飛行士を軌道に乗せる 60 年以上の歴史の中で、宇宙について多くのことを学びました。天文学者は、宇宙が真空であり、超低温、太陽風、過酷な放射線の本拠地であることを学びました。望遠鏡のオペレーターは、恒星、惑星、星雲、ブラック ホール、超新星を観測しましたが、まだ理解できないことがたくさん残っています。誰もが同意することの 1 つは、宇宙は暗いということです。星々の間の広大な範囲には、ほぼ無限の闇があるようです。宇宙が暗い理由と、この暗闇が宇宙の理解にとって何を意味するのかを探ってみましょう。
ユニバーサル エクスパンション
宇宙は太古ですが、無限ではありません。実際、それはビッグバンとして知られる大爆発で誕生しました。長い間、人類は宇宙が静止していて動かないと信じていましたが、私たちの理解が深まるにつれて、宇宙が絶え間なく膨張していることを知りました.時空膨張の理論は、何千億もの星が光を放っているにもかかわらず、宇宙空間が暗く見える理由を説明するのに役立つ可能性があります。
1823年、ヘンリヒ・ヴィルヘルム・オルバースは、宇宙が光速より速く膨張していると仮定しました。オルバースのパラドックスと呼ばれる彼は、光が移動するのに必要な距離が非常に長いため、肉眼では見えない波長に光が伸びる可能性があると理論付けました。また、宇宙は 140 億年近くの歳月を経ているにも関わらず、まだ十分に若いため、その最果てからの光がまだ地球に届いていない可能性もあります。
人間の目の限界
私たちは、肉眼で見えるものに関して明暗を考えることに慣れています。残念ながら、人間の目は非常に狭いスペクトルで観察できるものに限られています。私たちのホームスターは、可視スペクトルの光を放出しますが、特殊な機器なしでは見ることができないマイクロ波やその他の形態の放射線も放出します。
一方、星は、限られた人間の感覚では見ることができなかった、あらゆる種類の色、波長、スペクトルでエネルギーを放出することができます。宇宙背景放射 — ビッグバンによって散乱された陽子と電子 — はマイクロ波の波長であり、宇宙空間のほぼどこにでも存在します。それらのマイクロ波を見ることができれば、宇宙空間が光り、宇宙が暗い理由について話し合うことはなくなるでしょう.
真空中の光
可視光を構成する光子は、遭遇するほぼすべてのものと相互作用します。さまざまな表面で反射する光子は、私たちが見るのに役立ちます。これらの光子はまた、私たちが何かを見たときにどの色を見るかを決定します。赤いワゴンを見ている場合は、ワゴンがその波長の光を吸収し、残りを目に反射するため、色が赤に見えます。空が青く見えるのは、大気中の酸素分子と窒素分子によって光が屈折するためです。
真空中の光子は、その空間全体を光速で移動するため、干渉するものは何もありません。光はそこにありますが、相互作用したり反射したりするものは何もないため、私たちの目は単にそれを空の黒として処理します.
宇宙は思ったより明るい
NASA のニュー ホライズンズ ミッションが冥王星に到達したとき、これまで取り残されていた太陽による光害のない宇宙を観測することができました。宇宙船が送り返してきたすべての画像を整理し、星からカメラの異常まで、光を取り入れている可能性のあるものをすべて取り除いた後、エンジニアは、宇宙が予想よりも明るいことに驚いた.
暗闇の中はまだ寒くて暗いですが、なぜ宇宙が暗いのかと尋ねられたとき、その答えはほとんどの人が考えるほど単純ではありません.
