Heinrich Olbers (1758 – 1840) en zijn Paradox

Heinrich Olbers
Heinrich Olbers (1758-1840) By Rudolph Suhrlandt (1781–1862) – Peter H. Richter (Hg.): Sterne, Mond, Kometen. Hauschild-Verlag, Bremen 1995, Public Domain, Link

Op 11 oktober 1758 werd de Duitse astronoom en natuurkundige Heinrich Olbers geboren. Naast ontdekkingen van kometen is Olbers ook bekend om zijn nieuwe methode om de snelheid van meteorieten te berekenen. Daarnaast is hij bekend van de beroemde paradox van Olbers die zich afvraagt: “Waarom is de nachtelijke hemel zo donker als er toch zoveel heldere sterren zijn om de hemel te verlichten?”

Heinrich Olbers werd geboren in Arbergen in het tegenwoordige Bremen. Hij was de achtste in een gezin van zestien kinderen. Zijn vader was een protestantste dominee. In 1777, nadat hij het Gymnasium Illustre in Bremen af had, verkaste hij naar de universiteit van Göttingen om er medicijnen te gaan studeren en arts te worden. Echter, Olbers was van kinds af aan al geïnteresseerd in astronomie. Hij was gefascineerd door de grote komeet van 1769 en hij volgde tijdens zijn studie medicijnen in Göttingen ook lessen natuurkunde, astronomie en wiskunde . Tijdens die jaren ontwikkelde hij zijn interesse in kometen. In 1779 ontwikkelde Olbers een nieuwe methode om de banen van kometen te berekenen. In zijn medische opleiding specialiseerde Olbers zich in het opkomende veld van de oftalmologie ( de studie en de behandeling van de ogen) en schreef hij een proefschrift over hoe de ogen het brandpunt kunnen verleggen. Na zijn afstuderen in 1780 begon hij een praktijk in Bremen en al snel had hij een grote patiënten kring. ’s Nachts spendeerde hij zijn tijd aan astronomische waarnemingen en bouwde hij de bovenste verdieping van zijn huis om tot sterrenwacht. Hij begon hier met het aanleggen van een eigen verzameling van astronomische boeken. Hij had aan het eind van zijn leven meer dan 4000 boeken verzameld. Het was een van de meest uitgebreide privécollecties in Europa.

Olbers speelde een leidende rol in de zoektocht naar een planeet tussen Mars en Jupiter. Op 28 maart 1802 ontdekte Olbers de asteroïde Pallas. Dit is de tweede asteroïde die werd gevonden nadat Guiseppe Piazzi in 1801 Ceres ontdekte. Het was Carl Friedrich Gauss die Olbers aanzette om asteroïden te gaan zoeken. Gauss had geprobeerd om de baan van de nieuw ontdekte Ceres te berekenen en hij vroeg Olbers om Ceres een jaar na de ontdekking op te zoeken op de door Gauss berekende positie. Olbers vond Ceres op de juiste plek waarmee werd bewezen dat Gauss de juiste berekeningen had uitgevoerd. Het leidde tot een levenslange vriendschap tussen de twee mannen.

Asteroïde Vesta
Vesta is in grootte het derde object in de asteroïdengordel tussen Mars en Jupiter (credit: DLR/JPL/Nasa)

Vijf jaar later, op 29 maart 1807, ontdekte Olbers de asteroïde Vesta. Hij gaf Gauss de eer de asteroïde een naam te geven. Het woord “asteroïde” werd in die tijd nog niet gebruikt, men sprak over “kleine planeten”.

Bode had zijn “wet” geformuleerd en die gaf een numerologische formule aan waarmee de afstanden van de planeten werden weergegeven. Deze “wet” stelde dat er een planeet moest zijn tussen de banen van Mars en Jupiter. Olbers suggereerde dat de asteroïden de overblijfselen waren van een planeet van gemiddelde grootte die ooit in de wat de nu asteroïdengordel is, rond de Zon draaide. Tegenwoordig denken astronomen dat de getijdewerkingen van Jupiter er voor hebben gezorgd dat er op die plek geen planeet kon ontstaan.

Olbers ging verder met het zoeken naar kometen. Aan het eind van zijn leven had hij vier nieuwe kometen gevonden en had hij de banen van achttien andere kometen berekend. Olbers stelde ook dat materie die door de kern van een komeet wordt uitgestoten door krachten van de Zon als een staart naar achteren wordt geworden. Op 6 maart 1815 ontdekte Olbers een periodieke komeet die naar hem werd vernoemd. Na de dood van zijn vrouw in 1620 stopte hij met zijn medische praktijk en wijdde hij zich volledig aan de astronomie. In 1823 beschreef hij een complex fenomeen dat nog steeds zijn naam draagt: de paradox van Olbers. Deze paradox stelt: “Waarom is de hemel ’s nachts donker?”. Als men aanneemt dat het heelal oneindig is en het een oneindig aantal onveranderlijke sterren bevat, dan zo het redelijk zijn om aan te nemen dat de hemel voortdurend door ontelbare sterren zou worden verlicht.

De paradox is gelegen in het feit dat we iets anders waarnemen.

Olbers probeerde zelf een verklaring op te stellen, we weten nu dat zijn verklaring slechts gedeeltelijk klopt. Hij stelde dat de interstellaire ruimte niet transparant is maar stof bevat die energie absorbeert van de sterren en er daardoor voor zorgt dat het licht van sommige sterren de Aarde niet kan bereiken. Maar er zijn meer argumenten die zijn vraag beantwoorden:

Het aantal sterren in het heelal is niet oneindig. Er zijn simpelweg niet genoeg sterren aan de sterrenhemel om die dag en nacht te verlichten. Daar komt nog bij dat het heelal niet onveranderlijk is maar dat het expandeert en dat daardoor sterrenstelsels van elkaar weg bewegen.

Olbers werd zeer gewaardeerd door zijn tijdgenoten. Hij werd door zijn medeburgers voorgedragen om te assisteren bij de doop van Napoleon II van Frankrijk op 9 juni 1811. In die tijd behoorde Bremen tot het Franse tijd (1811 – 1813). Tussen 1812 en 1813 was hij ook lid van de wetgevende macht in Parijs. In 1804 werd hij gekozen tot Fellow van de Royal Society in Londen. In 1822 werd hij Foreigh Honorary van de Zweedse Academie van Wetenschappen. Olbers was twee keer getrouwd en hij had een zoon die hem overleefde. Olbers stierf op 2 maart 1840 op 81-jarige leeftijd in Bremen.

 

 

Eerste publicatie: 11 oktober 2020