Waarom is het eigenlijk 's nachts donker als er zoveel sterren zijn?

In deze terugkerende serie licht theoretisch natuurkundige Paul de Lange de belangrijkste en meest hersenkrakende paradoxen in de wetenschap uit, omdat deze ons paradoxaal genoeg veel vertellen over de wetenschap zelf.

"Waarom is het 's nachts donker?"

Een kinderachtige vraag met een doodeenvoudig antwoord. De moeite van het beantwoorden niet waard.

Niet dus. De vraag waarom het 's nachts donker is, is niet kinderachtig, en het antwoord leert ons een van de diepste geheimen van ons Universum:

Het is 's nachts donker omdat ons Universum eindig is en een grens heeft.

De oogverblindende paradox

"Wat een onzin! Het is 's nachts donker omdat de aarde om haar as draait en een vast punt dus pakweg de helft van de tijd – in de nacht – niet naar de zon gekeerd staat en er dus geen licht op schijnt. Einde."

Klopt, goed punt. Maar bedenk je nu het volgende: de zon is een ster en elke ster een soort zon: de een wat groter, de ander wat kleiner dan onze zon. En 's nachts zien we al die sterren fonkelen aan het hemelgewelf. De kleine wat zwakker, de grotere of nabijere wat feller.

Maar vele kleine zwakke lichtjes geven samen een sterke gloed. We zien dit als we 's nachts over New York vliegen of neerkijken op het nachtleven van Los Angeles.

Dus stel nu eens dat er 's nachts oneindig veel sterren aan de hemel zouden staan. Vele zwakke lampen geven samen een felle gloed, maar een oneindigheid aan kleine lichtjes zou een oogverblindend schijnsel moeten geven.

Een spektakel dat 's nachts uitblijft. We zien 's nachts de hemel niet oogverblindend oplichten. Het blijft donker.

Deze vreemde tegenstelling, "De paradox van Olbers", is vernoemd naar de sterrenkundige Heinrich Olbers, en de oplossing leert ons iets over een grote verassing en diep geheim van ons Universum.

De eindigheid van het Alles

Inderdaad is de oplossing van dit raadsel eenvoudig. Want stel dat er niet een oneindigheid aan sterren is. Dan gaat het hele verhaal niet door: dan konden er immers wel eens simpelweg te weinig sterren zijn om het zo oogverblindend licht te maken in de nacht. En dit is ook het geval: Er staan "slechts" pakweg zeventig triljard (70.000.000.000.000.000.000.000 ) sterren aan de hemel, en dat is klaarblijkelijk veel te weinig om 's nachts het licht aan te doen.

Moderne sterrenkundigen weten dat niet alleen het aantal sterren, maar zelfs het Universum zelf eindig is. We hebben dit vorige eeuw geleerd van de briljante astronoom Edward Hubble, die metingen deed aan de afstanden van sterren, en opmerkte dat alle sterren van ons af bewegen.

Hij concludeerde dat ons Universum veel weg heeft van een ballon die wordt opgeblazen, en dat wij op het ballonoppervlak leven.

Als we terugrekenen, moet ons Universum dus een "begin" hebben: het moment waarop voor het eerst lucht in onze ballon wordt geblazen. Dit moment is de Big Bang en ligt zo'n 14 miljard jaar achter ons. En misschien zullen we ooit als een ballon uit elkaar scheuren, of als de adem op is weer terug ineen schrompelen. Wie het weet mag het zeggen.

Dus. Laten we voortaan vragen niet te snel kinderachtig noemen, oké?

Lees meer van deze column!