Paradoks Olbers

Animasi dari pemikiran Olbers

Paradoks Olbers adalah paradoks yang menyatakan bahwa langit malam seharusnya tidak gelap dalam asumsi alam semesta yang tidak terbatas dan tidak berubah. Paradoks ini dinamai setelah astronom dari Jerman, Heinrich Olbers, yang merumuskannya pada tahun 1823.

Paradoks ini berasumsi bahwa alam semesta itu berukuran besar hingga tak terbatas dan bintang-bintang dalam jarak tertentu, tersebar secara seragam. Besarnya magnitudo sebuah bintang akan berkurang seiring dengan kuadrat jaraknya, tetapi jumlah bintang pada jarak tertentu juga akan bertambah dengan kuadrat jaraknya. Oleh karena itu, peluang bintang yang muncul dalam arah tertentu antara jarak x dengan x + δ adalah sama untuk semua x. Peluang ini terbatas, tetapi jumlah bintangnya tak terbatas sehingga kemungkinan bintang pada jarak tertentu sama dengan satu. Namun, jika bintangnya muncul dari segala arah, maka seharusnya langit seterang matahari di segala penjuru alam semesta.

Sejarah

Olbers bukanlah orang yang pertama memikirkan masalah ini. Mungkin perumusan masalah yang benar pertama kali datang dari Jean-Philippe Loys de Cheseaux pada tahun 1744, tetapi Thomas Digges telah memikirkan konsep masalah tersebut sejak tahun 1576.

Solusi

Penyair Edgar Allan Poe adalah orang pertama yang mengusulkan kemungkinan solusinya pada tahun 1848. Ia mengusulkan bahwa ukurannya yang terbatas dari alam semesta yang dapat diamati tampaknya menyelesaikan paradoks Olbers.

Selain Poe, Lord Kelvin mengusulkan bahwa cahaya dari bintang jauh diserap oleh debu angkasa. Pada masanya, penjelasan ini masuk akal, tetapi sekarang dipatahkan karena jika debunya menyerap cahaya, maka seharusnya debu tersebut menjadi lebih hangat dan mulai memancarkan cahaya kembali. Penjelasan itu mungkin untuk memastikan bahwa tidak ada cahaya tampak, tetapi jumlah total radiasi elektromagnetik akan tetap sama.

Dengan asumsi bahwa alam semesta tidak terbatas, tetapi dibatasi waktu sehingga memiliki permulaan, maka cahaya bintang yang lebih jauh dari ct, dimana c adalah kecepatan cahaya dan t adalah usia alam semesta, belum mencapai Bumi saat ini.

Teori fraktal memberikan penjelasan teoretis lain dari paradoks Olbers. Bisa dibayangkan bahwa akan ada bintang-bintang yang jumlahnya tidak terbatas, tetapi bintang-bintang ini tidak pernah bertemu dengan Bumi dari kebanyakan segala arah.

Selain itu, radiasi latar belakang gelombang mikro kosmis bisa memberikan solusi paradoks Olbers. Ketika alam semesta dimulai, suhu alam semesta setara dengan suhu efektif Matahari, sehingga langit benar-benar putih. Namun, akibat dari perluasan alam semesta, cahaya ini telah mengalami pergeseran merah yang besar, sehingga sekarang yang tersisa hanya radiasi gelombang mikro. Oleh karena itu, perluasan alam semesta dan pergeseran merah memberikan solusi kedua bagi paradoks Olbers.