Mengapa Langit Berwarna Gelap di Malam Hari? Ini Penjelasan Sains

Nationalgeographic.co.id - Pertanyaan tentang mengapa langit malam gelap telah diajukan oleh banyak fisikawan dan filsuf selama ribuan tahun, dari Yunani Kuno hingga astronom abad kedua puluh. Hal ini dipopulerkan pada abad kesembilan belas oleh seorang Jerman bernama Heinrich Olbers, seorang dokter sekaligus seorang astronom. Sementara banyak orang lain telah menjelaskan masalah ini sebelumnya, Olbers merumuskan penjelasan yang dinamai menurut namanya: paradoks Olbers, kadang-kadang dikenal sebagai paradoks langit gelap.

Anda mungkin berpikir ada jawaban sederhana untuk pertanyaan ini: pasti langit malam gelap karena matahari sudah terbenam? Akan tetapi saat Bumi berputar pada porosnya untuk menjauhkan kita dari bola cahaya pemberi kehidupan yang besar yang pernah ada di langit siang kita, ia berubah menjadi bintang lain yang tak terhitung jumlahnya.

Sementara bintang-bintang ini mungkin lebih jauh, ada lebih banyak lagi—cukup untuk membuat bintang asal kita tampak agak tidak penting. Oleh karena itu jawabannya agak lebih mendalam, memberi kita wawasan tentang sifat Alam Semesta yang kita tinggali.

Pikirkan kembali apa yang dianggap benar oleh generasi sebelumnya tentang Semesta. Di langit adalah Matahari, Bulan, planet-planet, dan bintang-bintang yang akan selalu terbit kembali setelah terbenam. Hal-hal ini diketahui dan mereka adalah konstan.

Berdasarkan pengamatan ini, nenek moyang kita menarik kesimpulan berikut tentang Semesta: bahwa itu sama di semua arah karena Anda melihat bintang di setiap arah yang Anda lihat (kami menyebutnya Semesta yang homogen), bahwa itu tidak berubah, selamanya tetap sama, karena tidak ada yang berubah setiap tahun (Alam Semesta statis), dan bahwa Alam Semesta tidak terbatas, karena seiring dengan berkembangnya teleskop selama berabad-abad, semakin banyak bintang redup yang ditemukan di setiap bagian langit.

Jika semua hal tentang Semesta ini benar, maka setiap garis pandang, setiap tempat yang Anda lihat di luar angkasa pada akhirnya akan terjadi pada sebuah bintang. Sekarang bayangkan ini di seluruh langit. Langit yang homogen, sama ke segala arah, dan tak terbatas. Pada setiap langkah tahun cahaya, ke segala arah yang kita lihat, kita akan memiliki jumlah kecerahan yang sama seperti bintang tunggal yang hanya berjarak satu tahun cahaya. Dan dengan jumlah langkah tahun cahaya yang tak terbatas, langit malam akan menjadi sangat terang! Lalu kenapa langitnya gelap?

Edgar Allan Poe, dari semua orang, pernah menyinggung hal ini dalam salah satu dari banyak esainya:

Jika deretan bintang tak berujung, maka latar belakang langit akan memberi kita luminositas seragam, seperti yang ditampilkan oleh Galaksi—karena sama sekali tidak ada titik, di semua latar belakang itu, di mana tidak akan ada bintang. Oleh karena itu, satu-satunya mode di mana, di bawah keadaan seperti itu, kita dapat memahami kekosongan yang ditemukan teleskop kita di arah yang tak terhitung banyaknya, adalah dengan mengandaikan jarak latar belakang yang tak terlihat begitu besar sehingga belum ada sinar darinya yang mampu untuk mencapai kita sama sekali.

Edgar hanya fokus pada satu alasan mengapa langit mungkin gelap: karena Alam Semesta tidak berusia tak terbatas. Ini memiliki usia tertentu, dalam tahun, sejak penciptaannya.

 Baca Juga: Mengapa Tidak Ada yang Menemukan Kahidupan di Luar Planet Bumi?

 Baca Juga: Tampak Biru di Siang Hari, Mengapa Warna Langit Berubah Ketika Senja?

 Baca Juga: Mengapa Air Laut Berwarna Biru? Ini Penjelasannya Menurut Sains

Menambahkan asumsi itu ke tiga kita dari atas—dan dengan mempertimbangkan bahwa dibutuhkan waktu cahaya untuk sampai ke kita, bepergian pada batas kecepatan yang ditentukan—maka kita hanya dapat melihat cahaya bintang-bintang yang memiliki cukup waktu untuk mencapainya. 

Kita sekarang tahu bahwa Semesta diciptakan dalam Big Bang 13,8 miliar tahun yang lalu, jadi karena cahaya akan membutuhkan waktu untuk mencapai kita, akan ada 'alam semesta yang dapat diamati' di mana kita buta dan kita tidak dapat melihat bintang apa pun.

Namun hal lain yang kita ketahui dari teori Big Bang adalah bahwa alam semesta tidak terbatas. Jadi cahaya tidak hanya membutuhkan waktu untuk mencapai kita, tetapi kita tidak akan memiliki jumlah langkah tahun cahaya yang tak terbatas di sepanjang satu garis pandang. Akibatnya, tidak akan memiliki jumlah bintang tak terbatas yang dibutuhkan untuk membuat langit malam cerah.

Pada saat yang sama kita harus ingat bahwa Semesta selalu berkembang, karena ruang itu sendiri mengembang. Perluasan ruang ini meregangkan gelombang cahaya yang melintasinya. Semakin jauh perjalanan cahaya di Semesta, semakin banyak yang mengalami pergeseran merah.

Akan tetapi ruang telah berkembang sedemikian rupa sehingga semua cahaya tampak dari hal-hal yang paling jauh di Semesta telah membentang melampaui cahaya merah yang terlihat menjadi inframerah dan bahkan gelombang mikro. Gelombang ini tidak lagi terlihat oleh mata manusia kita yang lemah sehingga kecemerlangan langit malam yang sebenarnya, pada kenyataannya, sepenuhnya tersembunyi dari kita.

PROMOTED CONTENT