Az a kérdés, hogy miért olyan sötét a világegyetem, gyakran felmerül, legyen az kíváncsi gyermek, vagy tudomány iránt érdeklődő felnőtt. Hiszen az űrben a csillagok még közelebb is vannak hozzánk, és semmi sem gátolja a fény terjedését. Hogyan lehet hát, hogy az összes űrfotón mindig teljes sötétség uralkodik?
Ennek megértéséhez érdemes elmélyedni a fény elméleti természetében. Bár a fény hullámjellegű, és igazából energiának tekinthetjük (értelemszerűen feltéve, hogy tisztában vagy a fény dualitásával), ebben a helyzetben könnyebb lesz a fényt olyan részecskék áramaként elképzelni, mintha csak labdák áradata lenne. Ez nem tökéletes analógia, de a jelen esetben hasznos.
Azért látjuk a földi tárgyakat, mert a fénysugarak visszaverődnek róluk. Vegyél például egy abszolút fekete testet, amely minden rásütő fénysugár nagy részét elnyeli (mondjuk egy Vantablack anyagmintát), és az már szinte irreálisnak fog tűnni a szemednek. Ez azért van, mert nincsenek róla visszaverődő részecskék.
A visszaverődés hiányának klasszikus ábrázolása.
Az alapvető forgatókönyv a következő: a “kis labdák” áradata megérkezik, becsapódik egy tárgyba, visszapattan róla, majd a szemünk felé repül. A labdák interakcióba lépnek a szemrel, és létrejön a kép. Mikor a tárgy nem látható, a szituáció változik: a labdák megérkeznek, de nem pattannak vissza a tárgyról. Tehát nincs semmi, amivel a szemünk kölcsönhatásba léphet. Logikus hát, hogy ilyenkor semmit sem látunk.
Ebből egy egyszerű következtetés adódik: a világegyetemben nincsen semmi. Nincsen anyag, amelyről a labdák visszaverődhetnének. A fénynek nincs miről visszapattannia, így a világegyetem sötétnek tűnik. Bár az űrben, a vákuumban is van némi anyag, ez messze nem elég a fény teljeskörű visszaverődéséhez. Eközben a bolygók, űrhajók és egyéb objektumok jól láthatóak. Róluk a kis “labdák” nagyszerűen visszaverődnek.
Valószínűleg már láttál hasonló ábrát.
Az eddigi megállapítások logikusnak tűnhetnek, de mi a helyzet a földi légkör “derengésével”? Hiszen bár a levegő is tartalmaz bizonyos mennyiségű anyagot, ez valószínűleg szintén nem lenne elegendő a fényvisszaverődéshez.
Itt több tényező is szerepet játszik. A bolygó közelében számolnunk kell a bolygó felszínéről történő fényvisszaverődéssel is. Itt nem a levegő kap közvetlen világítást, hanem a felszínről visszaverődő sugarak okozzák a fényességet. A levegő, bár nem elég sűrű ahhoz, hogy önmagában számottevő fényvisszaverő közeg legyen, mégis tartalmaz bizonyos mennyiségű visszaverő részecskét: port, apró részecskéket, vízpárát és más hasonló anyagokat. Vegyük például a szivárványt, amely szintén a levegőben jön létre. Tehát kiderül, hogy ez a jelenség is a fénysugarak visszaverődésével függ össze.
