Dr. Z. Mikulasek (foto IAN)Proč je v noci tma? 
  
V nekonečném či aspoň dostatečně rozlehlém vesmíru, v němž se všude nacházejí zářící hvězdy, by měla být obloha pokryta drobnými kotoučky hvězd natolik hustě, že bychom na ní neměli najít ani kousíček temný. Každý cípek oblohy by měl zářit zhruba týmž oslepujícím jasem jako sluneční kotouč. Skutečnost je však zcela opačná. Všechny hvězdy pospolu vykrývají jen tři desetibilióntiny (3.10-13) celkové výměry hvězdné oblohy. A přitom podíl hvězd z naší Galaxie představuje celých 97 %! Kdybychom se přenesli do mezigalaktického prostoru, zaujímaly by kotoučky všech hvězd pouhou stobilióntinu (10-15) hvězdné oblohy. 
Existuje tu tedy zjevný rozpor mezi tím, co bychom vidět měli a tím, co skutečně vidíme. Jak tento rozpor objasnit? V populárně vědeckých publikacích o astronomii najdete řadu vysvětlení tohoto paradoxu, ne všechna jsou však korektní. Dovolte mi, abych vám teď předestřel svou vlastní variantu, o níž se domnívám, že korektní je. 
Představme si vesmír, který je hvězdami osídlen stobiliónkrát hustěji než vesmír, v němž žijeme. Pak by se kotoučky hvězd skutečně slily v jednolitou plochu, která by zářila jasem odpovídajícím jasu povrchu hvězdy o střední teplotě kolem 3 300 stupňů Celsia. Fotony vysílané povrchy všech hvězd by vyplnily celý prostor mezi hvězdami. Není nijak obtížné odhadnout, že pak by celková energie všech fotonů, nacházejících se v jednom krychlovém metru, měla činit asi 0,12 joulů. 
Střední hustota energie hvězdných fotonů v našem vesmíru však obnáší pouze 1,3.10-15 joulů na metr krychlový. Je tedy stobiliónkrát menší. Proč? Nepochybně proto, že těchto hvězdných fotonů je v krychlovém metrů stobiliónkrát méně. Za celou dobu existence vesmíru vyslaly hvězdy do prostoru stobiliónkrát méně fotonů, než kolik by jich bylo zapotřebí k tomu, aby obloha zaplála týmž jasem jako povrch hvězd. Zdá se tedy, že vesmír je zatím příliš mladý. Pokud bychom si počkali ještě takových 2.1023 let (stáří vesmíru: 2.1010 let krát 1013), pak by fotony vyrobené hvězdami mohly zaplnit vesmír právě oním kýženým způsobem. 
Jenže tento závěr asi není správný. Nepočítá totiž s rozpínáním vesmíru, které energii fotonů obsažených v jednotce objemu velice silně zřeďuje. Závěr však nebude správný dokonce ani v případě, když si rozpínání vesmíru odmyslíme. Proč? 
Za vysílání fotonů do prostoru platí hvězdy snižováním zásob své vnitřní energie. I když jsou hvězdné rezervoáry vnitřní energie rozsáhlé, nejsou zcela bezedné. Kdybychom připustili, že by se veškerý vodík obsažený ve hvězdách termonukleárně přeměnil až na železo, zvýšil by se počet fotonů v krychlovém metru na 150násobek dnešní hodnoty. Stále by jich však bylo šestmiliardkrát méně než potřebujeme. I tehdy, kdyby se veškerá látka rozměnila na energii fotonů, byla by hustota energie fotonů sedmmiliardkrát menší než hustota fotonů v dutině, jejíž stěny jsou udržovány na teplotě 3 300 stupňů Celsia. 
Temnota nočního nebe je zkrátka dána tím, že vesmír neobsahuje dostatek energie k tomu, aby se vytvořila dostatečně zářící obloha. Světlo všech hvězd bylo, je a bude příliš slabé na to, aby osvítilo temný vesmír. 
  
Zdeněk Mikulášek
  
Z. Mikulášek, Z. Pokorný, 220 záludných otázek z astronomie, Rovnost, 1996