Почему небо темное. Как устроена Вселенная

В. П. Решетников

ПОЧЕМУ НЕБО 
ТЕМНОЕ
Как устроена Вселенная

В. П. Решетников

ПОЧЕМУ НЕБО 
ТЕМНОЕ
Как устроена Вселенная

Электронное издание

Москва, 2022

УДК52
ББК 22.6
Р47

Р47
Решетников, Владимир Петрович.

Почему небо темное. Как устроена Вселенная / В. П. Решетников. — 
Эл. изд. — 1 файл pdf : 191 с. — Москва : ДМК Пресс, 2022. — Систем. 
требования: Adobe Reader XI либо Adobe Digital Editions 4.5 ; экран 10". — 
Текст : электронный.

ISBN 978-5-89818-221-2

В книге рассказывается о том, как на протяжении нескольких столетий 
ученые пытались выяснить, почему ночью темно. Оказывается, этот вопрос 
связан с самым общим устройством нашей Вселенной — с тем, конечна она 
во времени и в пространстве или бесконечна, расширяется ли она на самом 
деле и из чего состоит. В книге подробно обсуждаются основные наблюдательные факты, лежащие в основе современной космологии, и история их 
открытия.
Для всех, кто интересуется астрономией и космологией — от старшеклассников до специалистов в других областях науки.

УДК 52 
ББК 22.6

Электронное издание на основе печатного издания: Почему небо темное. Как устроена 
Вселенная / В. П. Решетников. — Москва : ДМК Пресс, 2022. — 188 с. — 978-5-89818- 
121-5. — Текст : непосредственный.

На обложке:  Гравюра Фламмариона, раскрашенная 
в 1998 г. Хуго Хайкенвельдером.

В соответствии со ст. 1299 и 1301 ГК РФ при устранении ограничений, установленных 
техническими средствами защиты авторских прав, правообладатель вправе требовать 
от нарушителя возмещения убытков или выплаты компенсации.

ISBN 978-5-89818-221-2
© Век 2, 2012
© Переиздание. ДМК Пресс, 2022

Введение .......................................................................................................7

Глава 1. История фотометрического парадокса ......................10
1.1. Ночное небо .............................................................................................10
1.2. Главная загадка ночного неба ........................................................15
1.3. Рождение загадки: Коперник и Диггес ......................................20
1.4. От Галилея до Галлея .........................................................................32
1.5. Шезо и Ольберс ....................................................................................42
1.6. Динамическая Вселенная Эдгара По...........................................50
1.7. Медлер и лорд Кельвин ....................................................................60

Глава 2. Как устроена наша Вселенная ......................................67
2.1. Расширение Вселенной .......................................................................71
2.2. Расширяется ли Вселенная на самом деле?...........................91
2.3. Что означает расширение Вселенной? .................................... 102
2.4. Реликтовое излучение ...................................................................... 110
2.5. Скрытая масса во Вселенной ...................................................... 123
2.6. Расширение с ускорением ............................................................. 139
2.7. Портрет Вселенной ............................................................................ 156
2.8. За пределами нашей Вселенной ................................................ 162

Глава 3. Фон ночного неба ............................................................. 175
3.1. Наблюдаемый фон ............................................................................. 175
3.2. Решение фотометрического парадокса ................................... 182
Литература.......................................................................................................187

Содержание

Нет ничего сложнее «детских» вопросов. Почему небо 
голубое, а трава зеленая? Почему у людей две ноги, а у 
кошек четыре?.. Ответы на такие вопросы требуют либо 
хорошего чувства юмора1, либо детального знания предмета.
Моя книга посвящена одному из таких «детских» вопросов — почему ночное небо темное? При всей внешней 
наивности этот вопрос затрагивает представления о самом общем устройстве нашей Вселенной — конечна ли 
она в пространстве и во времени, когда во Вселенной 
возникли первые объекты? Темнота ночного неба, вполне 
очевидный и простой факт, является на самом деле важнейшим и исторически самым первым космологическим 
наблюдением, сыгравшим свою роль в нашем понимании 
окружающего мира.
Для большинства людей подобные вопросы, повидимому, уже не очень интересны. Еще в детстве мы 
получаем стандартный набор ответов на стандартные 
детские вопросы об устройстве окружающего мира. Эти 
ответы являются в целом правильными, но зачастую очень 
скучными и малопонятными. Школьный курс астрономии, 

1 Например, «Человек раздвоен снизу, а не сверху, — для того, что две 
опоры надежнее одной» (Козьма Прутков). 

Введение

если он вообще был, очень краток и, в преддверии окончания школы и проблемы выбора будущей профессии, 
обычно проходит почти незамеченным. В итоге уровень 
астрономических, да и любых естественнонаучных знаний 
в обществе очень низок. Лучшее доказательство этому — 
ежедневные астрологические прогнозы по телевидению 
и в газетах, шоу экстрасенсов, шумиха, устраиваемая по 
поводу солнечных и лунных затмений, не говоря уже 
о запуске Большого адронного коллайдера... Достаточно 
спросить кого-либо о причине смены времен года — в 
лучшем случае собеседник ответит что-нибудь вроде того, 
что Земля то приближается к Солнцу, то удаляется. А о 
том, что в разных полушариях времена года наступают 
в разное время, люди вроде бы знают, но не задумываются о возникающем противоречии. Да что там времена 
года — социологические опросы показывают, что многие 
наши современники считают, что Солнце вращается вокруг Земли!
Впрочем, так было всегда — каждому следующему поколению кажется, что уровень образования все время 
падает. Конечно, это не может быть верным, так как 
человечество все-таки развивается. Однако, похоже, что 
средний уровень знаний об окружающем нас мире и о 
законах, им управляющих (к этим знаниям не относятся 
умение включить компьютер или завести машину), почти 
не меняется. Одним из средств борьбы с таким непреходящим невежеством являются научно-популярные книги. 
Желательно, конечно, чтобы они были очень хорошими и 
увлекательными как, например, книги Карла Сагана или 
Стивена Вайнберга, но и не столь блестящие книги могут 
быть полезными.
К сожалению, на русском языке не так уж и много популярных книг, в которых доступно и не слишком бегло 
объяснялись бы основные теоретические и экспериментальные факты, на которых базируется современная картина мира. Недостатком многих книг является попытка 

«объять необъятное», приводящая к чересчур упрощенному и схематичному изложению. В результате у читателей 
складывается представление о науке, как о неупорядоченном складе разрозненных фактов, разбавленных голословными утверждениями теоретиков.
Чтобы не скатиться в такое слишком популярное изложение, я расскажу лишь об одной проблеме — о том, 
почему ночью темно, или, другими словами, о фоне ночного неба. Даже эта, казалось бы, частная тема на самом 
деле очень обширна, и мне придется затронуть многие 
важные вопросы современной космологии и внегалактической астрономии.
Разбираясь с загадкой ночного неба, мы сначала познакомимся со многими мыслителями прошлого, обратившими внимание на эту проблему. Некоторые из этих знакомств будут неожиданными — например, мы встретимся 
с возможным прототипом принца Гамлета и с Эдгаром 
Алланом По. Подробно рассказать обо всех участниках 
этой истории просто невозможно и поэтому особое внимание будет уделено относительно малоизвестным обстоятельствам. 
Далее будут суммированы основные наблюдательные 
факты и предположения о структуре нашей Вселенной, а 
затем будет рассказано о том, как решается загадка ночного неба современной наукой. Местами эта книга может 
показаться немного сложной, но перед вами не просто 
популярная, а все-таки научно-популярная книга.

1.1. Ночное небо

Вид ясного ночного неба — одно из очень немногих 
зрелищ, на которые можно смотреть бесконечно. Имеется 
в виду не городское небо, на котором из-за мощной подсветки, кроме Луны и ярчайших звезд, ничего не видно. 
На небо надо смотреть вдали от городов, а еще лучше — 
в горах.
Созерцание темного небосвода, усыпанного мерцающими звездами, его величественное вращение — все это 
доставляет колоссальное эстетическое удовольствие. Во 
все времена вид звездного неба служил источником вдохновения для поэтов, писателей и художников. 
Иногда авторы используют вид неба и его восприятие литературным героем в «корыстных» целях — чтобы 
лучше охарактеризовать состояние персонажа. Например, 

Глава 1

Ãëàâà 1. Èñòîðèÿ ôîòîìåòðè÷åñêîãî ïàðàäîêñà

История 
фотометрического парадокса

Когда я гляжу на небосклон, 
кишащий звездами, у меня из 
головы вылетают даже те скупые 
сведения по астрономии, которые 
были.
Станислав Ежи Лец