ปฏิทรรศน์ของโอลเบอร์ส: ทำไมท้องฟ้ากลางคืนจึงมืด

ปริศนา

สมมติว่าเอกภพกว้างไม่มีที่สิ้นสุด มีอายุไม่สิ้นสุด และมีดาวฤกษ์กระจายอยู่ทั่วไปอย่างสม่ำเสมอ ไม่ว่าเราจะมองไปทิศใด แนวสายตาของเราก็จะไปชนผิวของดาวสักดวงในที่สุด เหมือนยืนอยู่กลางป่าทึบที่มองไปทางไหนก็เห็นแต่ลำต้นไม้ ท้องฟ้าทั้งหมดจึงควรสว่างจ้าเท่ากับผิวดวงอาทิตย์ทั้งกลางวันและกลางคืน

แม้ดาวที่อยู่ไกลจะดูจางลง แต่ก็มีจำนวนมากขึ้นตามระยะทางในอัตราที่ชดเชยกันพอดี เหตุผลนี้จึงไม่ช่วยแก้ปริศนา แต่ความจริงคือท้องฟ้ากลางคืนมืด ปริศนานี้ตั้งชื่อตามไฮน์ริช โอลเบอร์ส นักดาราศาสตร์ชาวเยอรมันที่อธิบายไว้ในปี ค.ศ. 1823 แม้เคปเลอร์และแฮลลีย์จะเคยพูดถึงมาก่อน

คำตอบที่ไม่ถูก

คำตอบแรก ๆ คือ ฝุ่นในอวกาศบังแสงดาวที่อยู่ไกลไว้ แต่คำตอบนี้ใช้ไม่ได้ เพราะถ้าเวลาผ่านไปนานไม่สิ้นสุด ฝุ่นจะดูดกลืนแสงจนร้อนขึ้นและเรืองแสงออกมาเองจนสว่างเท่ากับดาว

คำตอบจากจักรวาลวิทยาสมัยใหม่

• เอกภพมีอายุจำกัด เอกภพมีอายุราว 13,800 ล้านปี แสงจากวัตถุที่อยู่ไกลเกินกว่าระยะที่แสงเดินทางได้ในเวลานี้ยังมาไม่ถึงเรา เราจึงเห็นดาวจากปริมาตรที่จำกัดเท่านั้น ซึ่งมีดาวไม่พอที่จะปกคลุมทุกแนวสายตา นี่คือเหตุผลหลัก
• ดาวมีอายุจำกัด ดาวฤกษ์ไม่ได้ส่องแสงตลอดไป จึงไม่มีทางที่ดาวจะสะสมแสงจนเต็มท้องฟ้า
• เอกภพขยายตัว แสงจากที่ไกลมากถูกยืดไปทางแดงจนพลังงานลดลง

ที่น่าสนใจคือ ถ้าเรามองด้วยตาที่เห็นคลื่นไมโครเวฟ ท้องฟ้าจะ "สว่าง" เท่ากันทุกทิศจริง ๆ เพราะทุกแนวสายตาไปจบที่รังสีไมโครเวฟพื้นหลังของเอกภพ ซึ่งเคยร้อนเท่าผิวดาวฤกษ์ แต่ถูกการขยายตัวของเอกภพยืดจนเย็นลงเหลือราว 2.7 เคลวิน

ความมืดของท้องฟ้ากลางคืนจึงเป็นหลักฐานที่เรียบง่ายที่สุดชิ้นหนึ่งว่าเอกภพมีจุดเริ่มต้น และนักเขียนเอ็ดการ์ แอลลัน โพ เคยเดาคำตอบนี้ไว้ตั้งแต่ปี ค.ศ. 1848