オルバースのパラドックス計算機

オルバースのパラドックスは、宇宙が無限で永遠に静止し、恒星が一様に分布しているなら、なぜ夜空は暗いのかと問うものです。その理想的な宇宙では、どの視線も最終的には恒星の表面に達するはずです。遠い球殻ほど恒星の数は距離の二乗に比例して増え、個々の星の明るさが距離の二乗に反比例して弱まる効果をちょうど打ち消します。各球殻は同程度の光を加えるため、球殻が無限に続けば空全体が恒星の光球ほど明るくなるはずです。 実際の宇宙はこれらの仮定を満たしません。年齢が有限なので、十分に遠い領域からの光はまだ届く時間がありません。この計算機は、入力した年齢に光が一年間に進む距離を掛けて、この第一の解決を示します。その地平線をパーセクに換算し、ユークリッド空間の球の体積と指定した平均密度から恒星数を推定します。これは意図的に単純化した教育モデルであり、観測可能な宇宙の実際の星の調査ではありません。見える星が膨大でも、その数は有限であることを示します。 宇宙膨張も現代の説明に欠かせません。遠方銀河の光子は赤方偏移で波長が長くなり、到来する頻度も下がるため、観測されるエネルギー強度が低下します。恒星の寿命も有限で、物質は銀河や空洞に偏って分布し、星形成の歴史も時間とともに変化します。星間塵だけでは古典的なパラドックスを解決できません。永遠に光を吸収する物質は、いずれ熱くなり、吸収したエネルギーを再放射するからです。宇宙の始まり、恒星集団の進化、膨張が組み合わさり、古典的仮定が予測する明るさの発散を避けています。 ここで示す地平線は、年齢と光速の積による単純な光の伝播距離です。実際の宇宙論では、膨張の歴史によって光行距離、共動距離、粒子の地平線、そして古い光が今届く天体までの現在の固有距離が異なります。そのため、観測可能な宇宙の現在の半径は、年齢の数値を光年に置き換えた距離を上回ります。結果は有限の因果的な到達範囲や恒星密度による変化を考えるために使い、精密な宇宙論計算には使わないでください。天文の授業、公開実演、概念比較で、十九世紀の有名な問題と進化する宇宙の証拠を結び付けるのに役立ちます。