Bentley paradoxonján túl van még egy sokkal fontosabb paradoxon is, amely bármely végtelen Univerzumban fellép. Az Olbers-paradoxon azzal kezdődik, hogy valaki megkérdezi: miért van sötét éjjel? Már Johannes Kepler korában is felismerték a csillagászok, hogy ha az Univerzum egyen letes és végtelen lenne, akkor bárhova is nézünk az égen, végtelen számú csillagot kell látnunk abban az irányban. Bármely irányba nézve az Uni verzumban, a látóirány mentén végül is csillagokba fogunk ütközni, még pedig előbb-utóbb végtelen számúba és ekkor végtelen mennyiségű fény jut a szemünkbe. így az égboltnak fénylőnek kellene lennie! A tény, hogy az éjszakai égbolt sötét és nem világos, egy kényes, de alapvető kozmikus paradoxon maradt évszázadokig.
Olbers paradoxona, akárcsak Bentley-é, megtévesztőén egyszerű, de a csillagászok és a filozófusok generációit megőrjítette. A Bentley- és Olbers- paradoxonok is a végtelennel és az észlelt tényekkel állnak kapcsolatban: egy végtelen Univerzumban a gravitációs erők és a fények is összegződ nek, és ez végtelent adhat eredményül, ami ellentmond az észleléseknek. Évszázadokon át adtak helytelen válaszokat a fenti kérdésekíe. Keplert olyannyira zavarba hozta ez a paradoxon, hogy egyszerűen inkább véges nek tartotta az Univerzumot, amelyet egy vékony köpeny zár le, így csak véges mennyiségű csillagfény érheti el a szemeinket.
Ez a paradoxon annyira bonyolult, hogy - mint egy 1987-es tanulmány megmutatta - a csillagászati tankönyvek körülbelül 70%-a helytelen vá laszt tartalmaz.
Az Olbers-paradoxont először azzal próbálták feloldani, hogy a csillag közi felhők elnyelik a csillagfényt. Ez volt maga Wilhelm Heinrich Olbers válasza is 1823-ban, amikor először világosan megfogalmazta a kérdést. Olbers a következőket írta: „Milyen szerencsés dolog is, hogy nem érkezik az égboltozat minden egyes pontjáról csillagfény a Földre! Persze, olyan elképzelhetetlenül fényes és forró helyre is, amely 90 000-szer nagyobb annál, mint amit most tapasztalhatunk, a Mindenható könnyen tervezhe tett volna ilyen extrém környezethez alkalmazkodó organizmusokat." Annak érdekében, hogy a Föld ne fürödjön „a Napkorongéval egyenlő ra gyogású háttérben", Olbers azt vetette fel, hogy porfelhők nyelik el azt a hőmennyiséget, amely egyébként lehetetlenné tenné a Földön az életet. Például a mi saját Tejútrendszerünk centruma, amely az éjszakai égboltot uralja fényességével, porfelhők mögött rejtőzik el. Ha a Nyilas csillagkép irányába nézünk, amerre a Tejútrendszer centruma található, nem látunk ragyogó tűzgömböket, csak fényes és halvány csillagocskákat.
4 2 • A Z U N I V E R Z U M
Valójában azonban a porfelhők nem tudják feloldani az Olbers-parado- xont. Végtelen idő elteltével, ezek a fényelnyelő porfelhők végtelen számú csillagról érkező fényt fognak magukba szívni, és maguk is olyan fényesen fognak világítani, mint a csillagok. így a porfelhők az éjszakai égbolton tündökölni fognak.
Hasonlóképpen, valaki elképzelheti, hogy minél távolabbi egy csillag, annál halványabb. Noha ez nagy általánosságban igaz, ez sem lehet az válasz. Ha az égbolt egy kis darabkáját nézzük, a távolabbi csillagok való ban halványabbak, de sokkal több is van belőlük, ahogy messzebbre néz zünk. Egyenletesen kitöltött univerzumban ez a két hatás pontosan sem legesíti egymást, és ez esetben az éjszakai égboltnak ismét csak világos nak kellene lennie. (Ugyan a csillagok fényessége távolságuk négyzetével fordítottan arányos csökken, de ezt semlegesíti, hogy a csillagok száma a távolságuk négyzetével nő.)
Különösképpen az első, aki megoldotta ezt a paradoxont, az amerikai misztikus író, Edgár Allan Poe volt, aki nagyon érdekíődött a csillagászat iránt. Nem sokkal azelőtt, hogy meghalt, sokféle gondolatát közölte egy kusza, filozofikus, Eureka: A Prose Poem című művében. Egy figyelemre méltó szakaszban ezt írta:
Ha a csillagok sora végtelen volna, akkor az égi háttér egyenletesen fényes lenne, miként azt a Tejúton látjuk - mivel az egész háttérnek egyetlen pontja sem lehetne, melyben ne volna csillag. A dolgok ilye tén állása mellett az üresség, melybe távcsövünk mindenfelé ütközik, csakis úgy érthető meg, ha feltesszük, hogy a láthatatlan háttér távol sága oly hatalmas, hogy onnnét még fénysugár hozzánk el nem érhe tett.
Végezetül még hozzátette, hogy az ötlet „túl szép ahhoz, hogy ne le gyen lényegében helyes".
Ez a kulcs a helyes válaszhoz. Az Univerzum nem végtelenül idős. Volt egy Genezis. Van egy véges határ, ahonnan kezdve nem érkezik fény a szemünkbe. Még nem telt el elég idő, hogy a legtávolabbi csillagokról a fény ideérjen. Edward Harrison kozmológus, akí felfedezte, hogy Poe meg oldotta az Olbers-paradoxont, azt írta, hogy „Amikor először olvastam Poe szavait, teljesen meglepődtem: Hogyan tudta egy író, jobb esetben is csak egy amatőr tudós, megtalálni a helyes megoldást 140 évvel ezelőtt, amikor iskoláinkban... még ma is tanítják a helytelen választ?"
A skót fizikus Lord Kelvin 1901-ben szintén megtalálta a helyes választ. Észrevette, hogy amikor az égboltot nézzük, akkor nemcsak ránézünk, de a múltjába is nézünk, nem pedig a jelent látjuk, mert a fény sebessége - noha földi fogalmainkkal mérve roppant nagy, kb. 300 000 km másodper-
A P A R A D O X O D ' 11- U N I V E R Z U M A • 43
i énként - véges, és ezért időbe lelik, amíg a csillagokról a fény a Földre ér. Kelvin kiszámolta, hogy ahhoz, hogy az éjszakai égbolt világos legyen, az l Jniverzumnak több száz trillió fényévnyi nagyságúnak kellene lennie. Mivel a/.onban az Univerzum nincs több trillió év korú, az égbolt szükségképp sötét. (Van egy másik szintén fontos ok is, ami hozzájárul ahhoz, hogy az éjszaka sötét: a csillagok élettartama, amelyet milliárd években mérünk, véges.)
Újabban lehetőség nyílt arra, hogy Poe megoldásának helyességét mű holdak segítségével, például a Hubble-űrtávcsővel kísérleti úton is igazol ják. Ezek a hatékony távcsövek pedig lehetővé teszik egy már gyerekek által is feltenni szokott kérdés megválaszolását: melyik csillag van a legtá volabb? És mi van a legtávolabbi csillagon túl? E kérdések megyálaszolá- sa céljából a csillagászok a Hubble-űrtávcsövet történelmi feladattal bíz ták meg: készítsen egy pillanatfelvételt az Univerzum legtávolabbi pont járól. Az Univerzum legtávolabbi sarkaiból érkező nagyon halvány sugár zás felfogására az űrtávcsőnek egy addig példa nélkül álló feladatot is végre kellett hajtania: összességében több száz órán keresztül nagyon pontosan kellett megcéloznia az égboltnak ugyanazon pontját az Orion csillagképben, aminek időtartama összesen négyszáz Föld körüli kerin gést igényelt. A feladat olyan nehéz volt, hogy négy hónap alatt tudták csak végrehajtani.
Eredményképp 2004-ben egy káprázatos fotó került nyilvánosságra, amely az egész világon a címlapokía került. Tízezernyi gyermekkorú ga laxis kollekcióját mutatta a felvétel, ahogy az Ősrobbanást követő kaoti kus viszonyokból éppen kífejlődnek. A Space Telescope Science Institute (STSI) munkatársa, Anton Koekemoer kijelentette, hogy „láthatjuk a kez det végét." A felvételen a Földtől 13 milliárd fényévre lévő halovány gala xisok egyvelege volt látható - ami azt jelenti, hogy 13 milliárd évre volt szükség ahhoz, hogy e galaxisok fénye elérje a Földet. Mivel az Univer zum maga csak 13,7 milliárd éves, ezek a galaxisok durván félmilliárd évvel az Univerzum keletkezése után jöttek létre, akkor, amikor az első csillagok és galaxisok kíváltak az Ősrobbanás által maga után hagyott „gáz- levesből". ,A Hubble kőhajításnyira helyezett minket magától az Ősrob banástól" - mondta az STSI csillagásza, Massimo Stivavelli.
Ez azonban felveti a kérdést: mi helyezkedik el a legtávolabbi galaxiso kon túl? Erre a bizonyos képre pillantva rögtön feltűnik, hogy az itt látha tó galaxisok között is csak sötétség van. Ez az a sötétség, amely az éjsza kai égbolt sötétségét okozza. A legtávolabbi csillagok fénye érkezik innét. A sötétség pedig valójában a kozmikus mikíohullámú sugárzás, amit a szemünkkel nem látunk. Tehát a végső válasz arra a kérdésre, hogy az
-T-T - ni, um vr.iw.i-'ivi
éjszakai égbolt miért sötét az, hogy valójában nem teljesen sötét. (Ha a szemünk képes lenne nemcsak a látható fénysugarakat, hanem valami képp a mikrohullámokat is látni, akkor látnánk az Ősrobbanásból szárma zó, az egész égboltot betöltő sugárzást. Bizonyos értelemben, az Ősrobba násból érkező sugárzás minden éjszaka előjön. Ha olyan szemünk lenne, ami látja a mikrohullámokat, akkor a legtávolabbi csillagokon túl, a Te remtést magát is látnánk.)