Sekiranya alam semesta tidak terbatas dan penuh dengan bintang dan galaksi, mengapa kita tidak melihatnya di mana sahaja kita melihat? Kadang-kadang soalan paling mudah mempunyai akar yang mendalam. Bagaimana jika kita melihat ke langit malam dan hanya melihat kegelapan dan bintang, yang jauh lebih sedikit daripada bintang-bintang di alam semesta, adakah kerana kita manusia dan tidak dapat melihat lebih banyak lagi? Mengapa langit malam berwarna hitam dan tidak mempunyai cahaya?
Pada mulanya ini mungkin seperti omong kosong. Sudah tentu, kita mempunyai suasana yang transparan yang memungkinkan kita mengintip kedalaman ruang yang luas ketika Matahari berada di seberang dunia kita. Dan lokasi kita di galaksi bermaksud bahawa hanya sebahagian kecil dari alam semesta yang dikaburkan oleh gas dan debu galaksi, yang biasanya menyekat sebahagian besar cahaya di wilayah tengah Bima Sakti. Walaupun begitu, jika kita hidup di alam semesta yang benar-benar tak terbatas, jika kekosongan ruang dalam berlangsung cukup lama ke arah mana pun, maka di mana sahaja kita melihat, kita akan melihat titik-titik cahaya yang bersinar di mana-mana.
Sudah tentu, kita dapat melihat kedalaman ruang kosong yang paling dalam, di mana tidak ada bintang atau galaksi yang dapat dilihat dengan mata kasar atau dengan teleskop biasa, kita dapat mengarahkan Teleskop Angkasa Hubble untuk mengintip kegelapan ini selama berjam-jam atau bahkan berhari-hari. Dan kemudian kita dapati bahawa alam semesta penuh dengan bintang dan galaksi. Starlight mengembara berjuta-juta, berbilion-bilion, atau bahkan berpuluh-puluh bilion tahun cahaya dan mencapai peralatan terbaik kami. Perlu waktu yang lama untuk menangkap foton yang cukup pada jarak yang sangat jauh, tetapi mengingat sekurang-kurangnya 170 miliar galaksi yang ada di bahagian alam semesta yang kita berpeluang untuk memerhatikan, seseorang mungkin menyangka bahawa sebenarnya ada sebilangan besar fotonya.
Bagaimanapun, kita melihat dengan jelas bukan tak terhingga. Kembali pada tahun 1800, Heinrich Olbers menyedari bahawa jika alam semesta benar-benar tak terbatas - dengan sebilangan besar bintang yang bersinar - maka akhirnya, di mana sahaja anda melihat, mata anda akan memukul permukaan bintang. Anda tidak akan melihat galaksi yang kita lihat, yang kebanyakannya kosong; anda akan melihat semua bintang mereka, dan bintang-bintang di galaksi di belakangnya, dan semakin jauh. Mengembara berbilion-bilion, trilion, empat trilion tahun cahaya, anda akan mendarat di atas bintang.
Ini adalah fakta matematik yang mudah: jika anda mengambil ruang yang tidak terbatas dengan ketumpatan "zat" yang tidak terbatas dan di dalamnya, kemudian melihat ke mana-mana tempat (dan ke arah mana pun), anda pasti akan sampai ke bahan ini melalui jarak yang terbatas. Dengan mengandaikan bahawa kosmos penuh dengan bintang - walaupun ia jarang - tetapi ketumpatan yang tidak terhingga dan seragam, anda pasti akan datang ke bintang, tanpa mengira arah.
Video promosi:
Teorema matematik yang sama memberitahu anda bahawa akhirnya cahaya bintang dari semua arah akan tiba di tempat anda, dan juga di semua tempat di angkasa. Sekiranya Alam Semesta kita seperti itu - statik, tidak berkesudahan, dengan bintang-bintang yang bersinar abadi - langit malam akan sentiasa cerah.
Apa yang menyelamatkan kita dari semua ini? Percaya atau tidak, ini adalah Big Bang. Fakta bahawa alam semesta tidak pernah ada dan bahawa kita hanya dapat memerhatikan bintang dan galaksi pada jarak tertentu - yang bermaksud kita mendapat sejumlah cahaya, haba dan tenaga dari mereka - menerangkan mengapa terdapat sedikit cahaya di langit malam kita. Sudah tentu, terdapat sebilangan besar titik cahaya yang tersebar di seluruh alam semesta. Tetapi bilangan yang kita lihat dibatasi oleh kelajuan cahaya dan fizik Alam Semesta yang berkembang. Di suatu tempat terdapat Alam Semesta yang besar, sekumpulan bintang dan galaksi yang tidak kita lihat, tetapi mereka tidak dapat menerangi langit kita, kerana tidak banyak masa berlalu sejak Big Bang untuk cahaya mereka sampai kepada kita.
"Tunggu sebentar," anda akan perhatikan, "Big Bang memberitahu kita bahawa Alam Semesta lebih panas dan padat pada masa lalu, yang bermaksud bahawa radiasi dari keadaan yang padat dan panas ini harus ada di mana-mana hari ini, tersebar ke semua arah." Dan anda akan betul: 13.8 bilion tahun yang lalu, alam semesta sangat panas sehingga atom-atom neutral tidak dapat terbentuk, apalagi bintang dan galaksi. Ketika atom-atom neutral ini akhirnya terbentuk, cahaya mula bergerak dalam garis lurus dan harus terus menerus ke mata kita dari semua arah, tidak kira apa yang kita lakukan.
Dan kita melihat cahaya ini setiap kali kita menghidupkan TV lama ke saluran mati. “Salji” ini, bunyi hitam dan putih yang anda lihat di skrin TV anda berasal dari semua sumber: siaran radio, Matahari, lubang hitam dan semua jenis fenomena astrofizik. Kira-kira 1% berasal dari kilauan Big Bang: latar gelombang mikro kosmik. Sekiranya kita dapat melihat dalam gelombang mikro dan radio spektrum elektromagnetik - tidak hanya pada yang kelihatan - kita akan melihat bahawa langit malam hampir seragam dalam kecerahan dan tidak ada bintik hitam di mana-mana.
Ini adalah gabungan dua fakta:
- bahawa alam semesta wujud untuk masa yang terhad;
- dan bahawa kita hanya melihat cahaya di bahagian spektrum yang kelihatan
bertanggungjawab terhadap kegelapan langit malam. Sebenarnya, satu-satunya alasan kita menyesuaikan diri dengan baik untuk melihat cahaya adalah kerana cahaya matahari kita berada dalam jarak ribuan darjah Kelvin, jadi kita melihat semua yang memantulkannya. Dari satu segi, pancaindera kita yang terhad memaksa kita untuk menjelajahi alam semesta.
ILYA KHEL
