Welke theorie(ën) legt uit waarom het 's nachts donker is?
Er zijn in ons Melkstelsel 100 miljard sterren, toch is het 's nachts donker. Mij wordt verteld dat dat komt vanwege de afstand. Bijv. 2 x verder op van de Zon is 4 maal minder licht. Maar er zijn toch genoeg andere sterren? Of, zegt men, dat komt doordat het heelal zich uitbreidt. Maar we leven toch in ons eigen Melkwegstelsel? Of, het is helemaal niet donker, onze ogen zijn gewend aan het felle zonlicht, daardoor lijkt het 's nachts donker. Of, er zijn gewoonweg niet voldoende vrije fotonen in onze omgeving. Wie weet waaraan het werkelijk ligt?
-
Vraag volgen
- Delen
-
-
Weet jij het antwoord?
Het beste antwoord
Het gaat hier inderdaad om de Olbers-paradox, zoals Erotisi al opmerkt. Het is een paradox, omdat je onder aanname dat het heelal uniform gevuld is met sterren, tot de conclusie lijkt te komen dat je in iedere willekeurige kijkrichting vroeg of laat een ster moet tegenkomen. De oplossingen van Tomaat in zijn reactie en van Erna in haar antwoord zijn onjuist, en laten nu juist goed zien waarom het een paradox is. Immers, de sterren staan HEEL ver weg maar er zijn er ook HEEL veel van (ik gebruik wat minder E's dan Tomaat maar ik bedoel hetzelfde :-) Het aardige is nu dat die twee effecten elkaar precies compenseren. Voor een zekere afstand is het licht dat we van een ster ontvangen omgekeerd evenredig met het kwadraat van die afstand, maar het aantal sterren op die afstand is recht evenredig met het kwadraat van die afstand. De totale hoeveelheid licht die we van die afstand ontvangen is dus voor iedere afstand gelijk. En als we dat licht voor alle afstanden tot in het oneindige zouden optellen zou dat een oneindige hoeveelheid licht opleveren en zou het dus 's nachts net zo licht zijn als overdag. De oplossing is dus niet de grote afstand tot de sterren. Is de veronderstelling dat de sterren uniform verdeeld zijn over het heelal dan onjuist? Ook dit levert niet de oplossing van de paradox. Weliswaar zijn de sterren in sterrenhopen, in sterrenstelsels en in clusters gegroepeerd, maar de redenering over de totale helderheid per afstand kun je net zo goed op die hopen, stelsels, clusters toepassen als op individuele sterren. Wat dan te denken van de koude donkere wolken die zich tussen de sterren bevinden? Ik bedoel hier de wolken die uit gewone materie (moleculen en atomen) bestaan. Ook die vormen geen oplossing want als er inderdaad zoveel sterlicht zou zijn als uit de redenering volgt, dan zouden die wolken allang net zo heet geworden zijn als de sterren zelf. Of komt het dan door de donkere materie (ik bedoel hier de materie die kennelijk massa heeft omdat het zwaartekracht uitoefent en de rotatie van sterrenstelsels beïnvloedt, maar die we niet kunnen zien)? Ook die lost de paradox niet op want die materie is onzichtbaar omdat het geen elektromagnetische wisselwerking heeft. Daarom kan het geen licht uitzenden, maar dus ook net zo min opnemen. Het sterlicht gaat er gewoon dwars doorheen. Zie voor de juiste oplossing het vervolg in de reactie.
De afstand van de aarde tot de zon is ong. 150.000.000 km. De dichtbijzijnde andere ster is rren Alfa Centauri A en Alfa Centauri B. De afstand tot Alfa Centauri is nog bijna 270.000 keer zover als de zon . Het gaat om enorme afstanden. Het gaat om enorm veel sterren, die allemaal vele vele vele malen verder weg staan dan de dichtstbijzijnde. De theorie dat licht minder zichtbaar is wanneer de afstand groter wordt, is ook van toepassing op sterren.
De lichtsterkte van een lichtbron neemt af met het kwadraat van de afstand: een lamp op twee maal de afstand lijkt 4 x zo zwak. De zon staat op 8 lichtminuten afstand; dat is circa 0,0000171 lichtjaar. De zon lijkt een lichtbron die 32 grootteklassen helderder is dan de zwakste sterren die we ' s nachts nog kunnen zien (sterren van de 6e grootte, zie onder). De dichtstbijzijnde ster staat op circa 4.27 lichtjaar afstand, wat ruwweg 250.000 keer zo ver weg is, en geeft ons (ervan uitgaande dat deze ster even veel licht als de zon uitstraalt) dus 1 : 62,5 miljard keer minder licht (dus het een-62miljardste deel van het zonlicht). De sterren die verder weg staan zien wij soms wel als helderder (omdat ze veel meer licht geven dan de zon) maar veel meer dan 1 20-miljardste deel van de zonlicht geven die felste sterren niet. Vele geven minder dan een triljardste, quadriljardste of quintiljardste deel. Nu zijn er weliswaar enorm veel sterren, maar de minuscule hoeveelheden licht, al tel je ze bijeen, maken samen toch maar weinig licht. Met het blote oog zijn, onder de gunstigste omstandigheden, circa 5000 sterren verspreid over de gehele hemelbol te zien (maar wij zien slechts een halve, ergo 2500 die door een waarnemer op hetzelfde moment kunnen worden gezien. Dit zijn alle sterren tot de 6e grootte; plus de eventueel zichtbare planeten Venus, Jupiter, Mars, Saturnus en heel soms ook Mercurius). De sommering van al die kleine beetjes licht is dus onvoldoende om voor 'helder nachtlicht' te zorgen. Wat trouwens ook duidelijk blijkt bij volle maan: dan zijn er maar weinig sterren zichtbaar en met wat moeite kun je bij volle maan een boek lezen. De volle maan geeft ongeveer het 1/60.000e deel van het zonlicht. Toegevoegd na 3 minuten: Desondanks ervaart iedereen een nacht met volle maan nog steeds als een nacht.
Stel zelf een vraag
Ben je op zoek naar het antwoord op die ene vraag die je misschien al tijden achtervolgt?
