ما هي مفارقة أولبرز

الموسوعة » فيزياء فلكية » ما هي مفارقة أولبرز

لماذا تبدو سماء الليل مظلمةً؟ سؤالٌ سرعان ما نُجيب عليه بأن الأرض تدور حول نفسها دورةً كاملةً كل 24 ساعةً ويكون النهار في الجزء المقابل للشمس، بينما يكون الليل في الجزء الآخر من الأرض الذي لا تصله أشعة الشمس، فيبقى مُظلمًا وتبدو السماء فيه مُظلمةً دون إضاءةٍ؛ لكن ماذا لو سأل أحدٌ آخر عن دور العدد الهائل من النجوم والمجرات التي ندعي وجودها ولماذا لا تظهر إلا في سماء الليل، وعن مصير الضوء المنبعث منها، ولماذا تُصبح السماء مضاءةً ليلًا دون مناطقَ مظلمةٍ. كل تلك التساؤلات طُرحت في القرن التاسع عشر على شكل تناقضاتٍ دُعيت باسم مفارقة أولبرز توصل العلماء من خلالها إلى حقائقَ جديدةٍ حول الكون وأسراره.

ظهور مفارقة أولبرز Olbers’ Paradox

يعود اسم هذه المفارقة نسبةً إلى العالم الفلكي الألماني هايزيش فيلهلم أولبرز الذي ناقش عام 1823 بأسلوبٍ جديدٍ ما طرحه عام 1610 عالمُ الفلك والفيزياء يوهانز كيبلر كردٍ على نظرية الكون اللامتناهي، حيث قدّم فيها تساؤلًا يُناقض الواقع ويفترض بالاستناد إلى فكرة وجود الكون اللامتناهِ وعددٍ لا يُحصى من النجوم والمجرات المضيئة التي تسبح فيه، أنه عند النظر وفق خطٍ مستقيمٍ إلى أي مكانٍ في السماء يجب أن يصل خط النظر إلى أحد تلك النجوم المضيئة دون وجود فراغاتٍ مظلمةٍ بينها، وهذا ما يخالف الحقيقة فالجميع يرى سماء الليل مظلمةً.§

محاولات تفسير مفارقة أولبرز

حاول العلماء بشكلٍ دائمٍ إيجاد تفسيرٍ علميٍّ منطقيٍّ لهذا التساؤل، فظهر عددٌ من التفسيرات المختلفة، منها ما عزا الأمر إلى وجود الغبار الكوني الذي يمنع رؤية النجوم، لكن هذا ما تمَّ نفيه علميًّا كون وجود الغبار في حيزٍ مُظلمٍ سيزيد من حرارته كثيرًا ليُصبح حاجزًا يمتص ضوء النجوم مُسببًا خفوته، وهذا غير ممكنٍ دون أن يُؤثر على ضوء الشمس أيضًا.

أما البعض فقد أرجع سبب رؤية سماء الليل مظلمةً إلى وجود عددٍ من النجوم وهذا ما بدا منطقيًّا للوهلة الأولى، لكن بقليلٍ من التفكير يمكن ملاحظة أن هذا العدد المحدود من النجوم يبقى قادرًا على إضاءة السماء بشكلٍ أفضل.

وافترض تفسيرٌ آخر أن الأمر ناتجٌ عن توزع النجوم بشكلٍ غير منتظمٍ فحتى لو كان هناك عددٌ لا يُحصى منها ستحجب بعضها بعضًا، وبالتالي لا تظهر إلى النجوم الموجودة ضمن زاوية رؤيةٍ محددةٍ، وهذا التفسير قد ينطوي على شيءٍ من الصحة أو الأقرب للواقع، فحتى الآن لم يستطع أحدٌ التأكد من طريقة انتشار النجوم وتوزعها في الفضاء ووجود مناطقَ لا تحتوي عليها.

تفسير إدغار آلان بو لـ مفارقة أولبرز

يعود أول تفسيرٍ حاول تقديم فرضيةٍ صحيحةٍ لمفارقة أولبرز إلى إدغار آلان بو، حيث اعتبر أن النجوم أبدية وتتواجد بشكلٍ دائمٍ في هذا الكون اللامتناهي، فلا بد أن نرى السماء مُضاءةً كونه لن يتواجد أي مكانٍ فيها إلا ويتضمن نجمًا.

لكن وفق ما تُظهره التلسكوبات المختلفة تأكد وجود أماكنَ مظلمةٍ بين النجوم، ولذلك لا بد من القبول بفرضية وجود النجوم في أماكنَ بعيدةٍ للغاية، ما يمنع ضوء مُعظمها من الوصول إلينا، إضافةً لاعتقاد بصحة محدودية الكون وأن النجوم تتلاشى في أماكنَ بعيدةٍ في الفضاء قبل أن يصل ضوؤها إلى كوكب الأرض وهكذا نرى القريبة منها فقط.§

الكون المحدود والنجوم اللامتناهية العدد

حتى القرن العشرين كانت فكرة وجود عددٍ غير محدودٍ من النجوم سائدةً بين علماء الفلك، وأن الكون موجودٌ ومُستمرٌ للأبد دون أي حدودٍ؛ أي أنه لا متناهٍ، لكن مع محاولات تقديم حلٍ وتفسيرٍ لمقارنة أولبرز توصل العلماء إلى حقيقة أن الكون محدودٌ بحجمه، ويتضمن عددًا هائلًا من النجوم غير الكافية لإضاءة الفضاء بأكمله فتبدو السماء مُظلمةً.

إضافةً لذلك لا تقتصر محدودية الكون على حجمه فقط بل على عمره أيضًا، حيث توصَّل العلماء إلى حقيقة أصل الكون وكيف نتج عن الانفجار الكبير Big Bang قبل 15 مليون سنةٍ مضت، ثم بدأ يتوسع شيئًا فشيئًا، ما سبب نشوء مسافاتٍ متباعدةٍ بين النجوم والمجرات، وبما أن الضوء يحتاج إلى فترةٍ زمنيةٍ طويلةٍ ليصل إلينا، فإننا نرى النجوم والمجرات في مواقعَ كانت فيها قبل وقت مشاهدتها، لأن المسافة تتغير مع مرور الزمن ولهذا يقلُّ الضوء الواصل إلينا تدريجيًّا كلما ابتعد النجم عن الأرض.§

264 مشاهدة