별빛이 관측자에게 r배{ex)1,2,3,4..배} 멀리있다고 생각했을 때,
관측되는 별 하나의 빛의 세기는 원래 별빛의 세기에 비해 1/r^2배{ex) 1, 1/4, 1/9, 1/16, ...배}이다.
관측자가 관측하는 우주의 단면적은 r^2배(ex)1, 4, 9, 16, ...배) 증가한다.
만약에 우주가 무한한 수의 균일한 빛을 가진 별을 가지고 있다면:
지구로부터 일정한 거리에 있는 별 무리들로부터 받는 빛의 합은 거리와 무관하다.
모든 빛은 결국 별의 표면에서부터 출발하므로,
하늘은 별의 표면처럼 밝아야 한다.
케플러도 이 문제(의 원형 - 토마스 디그스에 의해 주장되었다-) 때문에 골머리를 앓다가 "우주가 유한해서 그렇다"고 결론내리고 말았다. 이 이론은 우주가 유한하기 때문에 빛의 양도 유한하다고 가정하여 역설을 해결할 수 있지만
올베르스 본인은 우주의 먼지와 가스 구름들이 별빛을 흡수하기 때문에 모든 별빛들이 지구에 도달할 수 없다는 "가스층 흡수 이론"을 주장했다. 그러나 먼지구름 이론은 역설을 완전히 해결할 수 없는데, 먼지와 가스층이 우주공간을 메우고 있다면 오랜 세월 빛에 노출되어 발광 성운이 되어 먼지구름 자체가 별처럼 빛을 내게 되기 때문
올베르스의 역설을 처음으로 해결한 사람은 미국의 추리 소설 작가이자 아마추어 천문학자였던 에드거 앨런 포였다. 광활한 우주공간에 별이 존재할 수 없는 공간이 따로 있을 수는 없으므로, 우주공간의 대부분이 비어 있는 것처럼 보이는 것은 천체로부터 방출된 빛이 우리에게 도달하지 않았기 때문이다"고 생각
1901년에는 물리학자 켈빈도 올베르스의 역설을 다음과 같은 논리로 해결했다. 빛의 속도가 유한하기 때문에 우주 공간을 진행하려면 시간이 소요되므로 밤하늘의 모습은 지금 이 순간의 별이 아니라 별의 과거 모습이다
요약하자면 빛의 속도는 유한하여 일부 빛은 아직 지구에 도달하지 않았으며, 빅뱅 우주론에 따르면 우주는 유한한 나이를 가지기 때문에 항성들이 일정 거리 안에만 존재하고, 우주가 팽창하기 때문에 세월이 흐를수록 아직 도달하지 못한 빛들이 마저 도달하여 밤하늘의 밝기가 점차 밝아지는 현상도 나타나지 않는다. 또한 우주는 팽창하고 있기 때문에 모든 빛에는 적색 편이 현상이 일어나게 되므로, 가시광 영역의 빛들이 파장이 길어져 적외선 영역으로 들어가버리기 때문에 우리 눈에는 보이지 않게 된다.
위키 백과 : 올베르스의 역설https://padlet.com/jyy900225/7fxn8ts1b95g0gr
각 차시 프로그램의 활동 중 질문에 대한 상호작용은 위 링크에서 이루어집니다.