Jika alam semesta tidak terbatas dan penuh dengan bintang dan galaksi, mengapa kita tidak melihatnya di mana pun kita memandang? Terkadang pertanyaan paling sederhana memiliki akar yang dalam. Bagaimana jika ketika kita melihat ke langit malam dan hanya melihat kegelapan dan bintang, yang jumlahnya jauh lebih sedikit daripada bintang-bintang di alam semesta, apakah karena kita adalah manusia dan tidak dapat melihat lebih banyak? Mengapa langit malam hitam dan tanpa cahaya?
Pada awalnya, ini mungkin tampak tidak masuk akal. Tentu saja, kita memiliki atmosfer transparan yang memungkinkan kita untuk mengintip ke dalam ruang angkasa yang sangat dalam saat Matahari berada di sisi berlawanan dari dunia kita. Dan lokasi kita di galaksi berarti hanya sebagian kecil dari alam semesta yang dikaburkan oleh gas dan debu galaksi, yang biasanya menghalangi sebagian besar cahaya di wilayah pusat Bima Sakti. Namun demikian, jika kita hidup di alam semesta yang benar-benar tidak terbatas, jika kekosongan ruang dalam berlanjut cukup lama ke segala arah, maka kemanapun kita memandang, kita akan melihat titik-titik cahaya yang bersinar di mana-mana.
Tentunya kita bisa melihat ke dalam ruang hampa yang paling dalam, dimana tidak ada bintang atau galaksi yang bisa dilihat dengan mata telanjang atau dengan teleskop biasa, kita bisa mengarahkan Teleskop Luar Angkasa Hubble untuk mengintip kegelapan ini selama berjam-jam bahkan berhari-hari. Dan kemudian kami menemukan bahwa alam semesta penuh dengan bintang dan galaksi. Cahaya bintang menempuh jutaan, miliaran, atau bahkan puluhan miliar tahun cahaya dan mencapai peralatan terbaik kita. Diperlukan waktu lama untuk menangkap cukup banyak foton pada jarak yang begitu jauh, tetapi mengingat sedikitnya 170 miliar galaksi yang ada di bagian alam semesta yang sempat kita amati, orang mungkin mengira bahwa sebenarnya jumlah mereka tak terhingga.
Bagaimanapun, kita melihat dengan jelas bukan ketidakterbatasan. Pada tahun 1800, Heinrich Olbers menyadari bahwa jika alam semesta benar-benar tidak terbatas - dengan jumlah bintang yang bersinar tidak terbatas - maka pada akhirnya, ke mana pun Anda memandang, mata Anda akan mengenai permukaan bintang. Anda tidak akan melihat galaksi yang kita lihat, yang sebagian besar merupakan ruang kosong; Anda akan melihat semua bintang mereka, dan bintang-bintang di galaksi di belakang mereka, dan semakin jauh. Bepergian melalui miliaran, triliunan, kuadrili tahun cahaya, Anda akan mendapatkan sebuah bintang.
Ini adalah fakta matematis sederhana: jika Anda mengambil ruang tak terhingga dengan kepadatan "zat" yang terbatas dan bukan nol di dalamnya, lalu melihat ke sembarang tempat (dan ke segala arah), Anda pasti akan sampai pada zat ini melalui jarak yang terbatas. Dengan asumsi bahwa kosmos penuh dengan bintang - meskipun mereka dijernihkan - tetapi kerapatannya tidak terbatas dan seragam, Anda pasti akan datang ke bintang tersebut, terlepas dari arahnya.
Video promosi:
Teorema matematika yang sama memberi tahu Anda bahwa pada akhirnya cahaya bintang dari segala arah akan tiba di tempat Anda, serta di semua tempat di angkasa. Jika Semesta kita begitu - statis, tak berujung, dengan bintang-bintang yang selamanya bersinar - langit malam akan selalu cerah.
Apa yang menyelamatkan kita dari semua ini? Percaya atau tidak, inilah Big Bang. Fakta bahwa alam semesta tidak pernah ada dan bahwa kita hanya dapat mengamati bintang dan galaksi pada jarak tertentu - yang berarti kita mendapatkan cahaya, panas, dan energi dalam jumlah terbatas - menjelaskan mengapa hanya ada sedikit cahaya di langit malam kita. Tentu saja, ada sejumlah besar titik cahaya yang tersebar di seluruh alam semesta. Tetapi jumlah yang kita lihat dibatasi oleh kecepatan cahaya dan fisika alam semesta yang mengembang. Di suatu tempat ada Semesta yang sangat besar, sekumpulan bintang dan galaksi yang tidak kita lihat, tetapi mereka tidak dapat menerangi langit kita, karena belum banyak waktu berlalu sejak Big Bang untuk cahaya mereka mencapai kita.
"Tunggu sebentar," Anda akan melihat, "Big Bang memberi tahu kita bahwa Semesta lebih panas dan lebih padat di masa lalu, yang berarti bahwa radiasi dari keadaan padat dan panas ini harus ada di mana-mana hari ini, menyebar ke segala arah." Dan Anda akan benar: 13,8 miliar tahun yang lalu, alam semesta sangat panas sehingga atom netral tidak dapat terbentuk, apalagi bintang dan galaksi. Ketika atom-atom netral ini akhirnya terbentuk, cahaya mulai bergerak dalam garis lurus dan akan terus muncul ke mata kita dari segala arah, apa pun yang kita lakukan.
Dan kami melihat lampu ini setiap kali kami menyalakan TV lama ke saluran mati. “Salju”, derau hitam dan putih yang Anda lihat di layar TV, berasal dari semua sumber: siaran radio, Matahari, lubang hitam, dan semua jenis fenomena astrofisika. Sekitar 1% berasal dari sisa-sisa Big Bang: latar belakang gelombang mikro kosmik. Jika kita dapat melihat dalam gelombang mikro dan jangkauan radio dari spektrum elektromagnetik - tidak hanya terlihat - kita akan melihat bahwa langit malam memiliki kecerahan yang hampir seragam dan tidak ada bintik hitam di mana pun.
Ini adalah kombinasi dari dua fakta:
- bahwa alam semesta ada untuk waktu yang terbatas;
- dan kita hanya melihat cahaya dalam spektrum yang terlihat
bertanggung jawab atas kegelapan langit malam. Faktanya, satu-satunya alasan kita beradaptasi dengan baik untuk melihat cahaya adalah karena cahaya matahari kita berada dalam kisaran ribuan derajat Kelvin, jadi kita melihat semua yang memantulkannya. Dalam arti tertentu, indera kita yang terbatas memaksa kita untuk menjelajahi alam semesta.
ILYA KHEL
