Вынесенный в заголовок вопрос почти каждый из нас задавал в детстве. И тогда же в детстве получил ответ «Потому что ночью Солнца нет».
Пока люди верили, что Солнце вращается вокруг Земли, а звезды — это что то типа светящихся гвоздей на небосклоне, их этот вопрос устраивал. Но по мере развития науки детский вопрос встал с новой силой.
Когда наука пришла к идее бесконечности Вселенной (а значит и бесконечности звезд в ней) многие астрономы ( Томас Диггес, Иоганн Кеплер, Отто фон Герике, Эдмунд Галлей) задумались о том, почему ночью темно.
«Это пространство мы называем бесконечным, потому что нет основания, расчета, возможности, смысла или природы, которые должны были бы его ограничить; в нем находится бесконечное множество миров, подобных нашему…»
Джордано Бруно
Сформулировал вопрос астроном Жан-Филипп Луи де Шезо, а привлек к нему внимание Генрих Ольберс. Поэтому этот вопрос носит название парадокса Ольберса или фотометрического парадокса.
Научно этот вопрос формулируется так:
B бесконечной статической Вселенной, всё пространство которой заполнено звёздами, всякий луч зрения должен оканчиваться на звезде, аналогично тому, как в густом лесу мы обнаруживаем себя окружёнными «стеной» из удалённых деревьев…. Следовательно, всё небо (независимо от времени суток) должно быть таким же ярким, как и поверхность Солнца.
Получается, что Солнце вообще не нужно. Так как звезды — не математические точки, они обладают геометрическими размерами. И более ближние звезды «загораживали» бы от нас дальние. Но даже «незагороженных» звезд хватило бы, что бы создать излучение, в тысячи раз ярче солнечного (ведь с солнечной яркостью должно светиться всё видимое нам небо).
Выходит, наша планета могла не вращаться вокруг Солнца, а просто находится где-то во Вселенной, вдалеке от всех звезд, и на ней все равно было бы невыносимо светло?
Интуитивно понятно что что-то здесь не так. Но интуиция — плохой помощник в космологических теориях. Тем более, мы из практики знаем, что ночью темно.
На самом деле простого, в несколько слов, ответа на вопрос «Почему ночью темно» нет. Надо описывать современные космологические теории. Все упирается в ограниченность нашей Вселенной во времени и пространстве и в расширении Вселенной (причем это расширение ускоряется). Интересующимся рекомендую поискать книгу Владимира Петровича Решетникова «Почему небо темное. Как устроена Вселенная».
Приведу табличку из неё с различными попытками объяснениями фотометрического парадокса.
Что интересно, в число ученых внесен писатель Эдгар По. Он, в своей поэме в прозе «Эврика» высказал идею расширяющейся Вселенной.
Эдгар По вообще обладал потрясающей интуицией, я уже упоминал его вклад в раскрытие загадки шахматного автомата «Механический турок».
Когда я гляжу на небосклон, кишащий звездами, у меня из головы
вылетают даже те скупые сведения по астрономии, которые были.
Станислав Ежи Лец