Aún en la más clara noche de invierno, con el cielo tachonado de estrellas, seguimos viendo un negro telón de fondo. Sin embargo, en un universo estático e infinito el cielo nocturno debería ser totalmente brillante, sin regiones oscuras o desprovistas de luz. Este hecho ya lo había notado el genial Johannes Kepler en 1610, pero fue el astrónomo alemán Heinrich Wilhelm Olbers quien se ocupó seriamente de este asunto en 1823, formulando la paradoja que lleva su nombre.
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¿Por qué el cielo nocturno es oscuro si existen infinitas estrellas que habrían de iluminarlo como si fuera de día? Esta pregunta se la hicieron astrónomos de la talla de Kepler, Halley y Cheseaux, pero no encontraron una respuesta satisfactoria. Cualquiera puede ver que durante la noche el cielo que hay entre las estrellas es negro, hecho que aparentemente contradice que el Universo sea infinito. Si lo es, en cada dirección que miremos desde la Tierra debería haber al menos una estrella, y el cielo nocturno debería ser completamente brillante. Como hemos visto antes, una paradoja se produce cuando -utilizando dos métodos de razonamiento en apariencia válidos- se llega a dos resultados opuestos. La paradoja de Olbers recibe el nombre del físico y astrónomo alemán Heinrich Wilhelm Olbers, que escribió sobre este tema en 1823.
En rigor de verdad, no fue Olbers el primero en notar la contradicción existente entre una noche oscura y un universo infinito. A principios del siglo XVII, el astrónomo alemán Johannes Kepler utilizó la paradoja para respaldar algunas de sus teorías. Más tarde, en 1715, el astrónomo británico Edmund Halley encontró algunas zonas especialmente brillantes y propuso que el cielo no brilla uniformemente durante la noche porque -a pesar que el Universo es infinito- las estrellas no se distribuyen de manera uniforme. Jean-Philippe Loys de Chéseaux, astrónomo suizo, comenzó a estudiar la paradoja basándose en el trabajo previo de Halley. Chéseaux planteaba que, o bien la cantidad de estrellas no era infinita, o bien la intensidad de la luz disminuía rápidamente con la distancia, quizás debido a la presencia de alguna clase de materia absorbente que llenaba el espacio. Pero ninguna de estas teorías conformó a la comunidad científica.
Con el cielo tachonado de estrellas, seguimos viendo un negro telón de fondo.
En 1823, al plantear su paradoja de manera formal, Olbers propuso como solución que el cielo era oscuro de noche porque “algo” en el espacio bloqueaba la mayor parte de la luz estelar que debía llegar a la Tierra. Su planteo no difería demasiado del de Chéseaux, y durante los cien años siguientes la paradoja no fue discutida. Posteriormente se demostró que esta era una solución inviable. Los científicos actuales saben que la supuesta materia espacial que bloquease la luz con el tiempo se calentaría y acabaría emitiendo luz con tanto o más brillo que las estrellas.
El brillo de un cielo poblado de infinitas estrellas que se encuentran a diferentes distancias del observador es igual al que presenta la superficie de una estrella. Mientras que el área aparente de una estrella disminuye con el cuadrado de la distancia que nos separa de ella, el número de estrellas aumenta con el cuadrado de la distancia, por lo que ambos efectos se anulan y el cielo debería ser tan brillante como el Sol, lo que evidentemente no ocurre. Por supuesto, para que las estrellas estén "uniformemente distribuidas" en el espacio, deben estar también uniformemente distribuidas en el tiempo, porque cuanto más lejos se encuentra la estrella observada, más antigua es. Este razonamiento, que proyectado a una escala infinita significa que el universo debe tener una edad infinita sin que hayan ocurrido cambios radicales en la naturaleza de las estrellas, sirvió a Kepler como argumento para postular su modelo de universo. Pero hay una falla en este razonamiento.
La contribución luminosa de las galaxias al brillo de nuestro cielo es pequeña.
La mayoría de las fuentes de luz en el universo son galaxias y todas ellas se alejan de nosotros. Esto, como se mencionó antes, provoca una disminución de la luz que nos llega de ella (por la ley de la inversa del cuadrado de las distancias) a la vez que se produce una disminución de la frecuencia (corrimiento al rojo). Esto implica -según la formula de Planck- una reducción de la energía con la que viaja la luz. De esta forma los fotones pierden energía en su viaje desde las estrellas a la Tierra, reduciendo la contribución luminosa de las galaxias distantes al brillo de nuestro cielo de forma significativa.
Otro argumento poderoso en contra de la paradoja es la edad del Universo. Esta claramente no es infinita, tal como sugiere la Teoría del Big Bang. Esto significa que sólo la luz de una cantidad finita de estrellas ha tenido tiempo de llegar a nosotros, por lo que la paradoja simplemente desaparece. Algunos incluso ven la existencia de un cielo mayormente negro como una prueba de la teoría del Big Bang.
Benoit Mandelbrot, famoso por sus trabajos sobre los fractales, propuso un modo distinto de resolver la paradoja. Mandelbrot sostiene que estrellas no se encuentra uniformemente distribuidas, sino que lo están fractalmente, como el polvo de Cantor. Esto explicaría las amplias áreas oscuras que se observan en el cielo, pero los estudios efectuados con los telescopios espaciales demuestran que la radiación cósmica de fondo es isótropa hasta 1 parte en 10000, por lo que el argumento de Mandelbrot parece ser falso.
La respuesta a la Paradoja de Olbers es que “el universo no es infinito y no ha sido siempre igual. Sino, estaría ocupado de manera uniforme por las estrellas”, algo que no ocurre. No hay lugar entonces para construir un Gran Hotel como el imaginado por Hilbert. Como sea, cuando miremos la próxima vez un cielo estrellado, recordaremos que la existencia de ese negro telón de fondo es un recordatorio de que ni la edad del Universo ni el numero de estrellas que lo componen es infinito, algo que hoy puede resultar sencillo de comprender, pero que hace 200 años hizo transpirar a más de un astrónomo. -
¿Y tú, qué opinas?
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#6rene21 sábado, 22 de agosto de 2009, 18:41
QUE BIEN NEO TEO contribuyendo a la rotura de cabeza del fin de semana.
yo me pregunto, no es acaso una falacia decir que si el universo es infinito hay infinitas estrellas? pues podria ser que el universo sea infinito y tenga una estrella o unas millones de millones pero no infinitas. eso resolvería la cuestión.
Sería algo asi: en un universo hay estrellas, el universo es infinito, por lo tanto sus estrellas son infinitas.
Pero llevemos el razonamiento a algo similar que demuestra su falacia:
en un universo hay planetas, el universo tiene un planeta con vida, por lo tanto todos sus planetas tienen vida.
De donde sacaron la idea de que ... Leer más -
#7josedaivd sábado, 22 de agosto de 2009, 19:01
Lo chistoso es que posiblemente la explicación éste en el póstulado de Olbers que habla sobre "algo" que bloque la cantidad de luz que debería llegar a la Tierra. Se me ocurre que ese algo pueda ser la materia oscura... y lo digo porque sí ha habido veces que la luz de las estrella ilumina (con luces de plata) como el Sol, eso es en las extrañas noches que era posible ver la Vía Láctea.
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#8kaeltas sábado, 22 de agosto de 2009, 19:04
ok, alguien sabe cuantas estrellas hay en un universo infinito?
si es infinito y esta lleno de estrellas... no hay estrellas infinitas?
Lo que pasa es que el universo no es infinito y tampoco el numero de estrellas, el problema es que es tan tan grande que como no podemos entender tanto decimos que es infinito.
Además no tiene que ver el numero de estrellas si no la distancia que existe entre ellas, si hubiera alrededor del planeta infinitas estrellas las noches serian completamente de dia!
Pero no es así, existen estrellas que podemos ver claramente desde la tierra, que estan a miles de años luz, y debemos tomar en cuenta que entre ellas existe una gra... Leer más -
#9DISk sábado, 22 de agosto de 2009, 19:06
hmmmmm podría haber muchas explicaciones. Por ejemplo, la luz tiene cualidades copusculares, y es atraida por la gravedad. A su paso por las diferentes galaxias, se cruza con muchos planetas y estrellas, y el "rayo de luz" puede acabar atrapado por esas gravedades. Esto haría que no vieramos una estrella que está recta del todo y vieramos una "zona oscura" donde debiera haber una estrella.
Otra razon pudiera ser agujeros negros. Son pocos? No lo se, pero con los suficientes, y la luz teniendo que atravesar galaxias y galaxias, pudiera ser que quedaran atrapados por los agujeros negros.
Mas razones... Planetas y particulas. El espacio no es un lugar vacio, hay flotando ... Leer más -
#10leodan sábado, 22 de agosto de 2009, 19:08
Lo que me gustaría saber es por que el cielo se torna rojo o café rojizo (sobre todo las nubes) cuando se esta nublado en la noche??? es algo que siempre me he preguntado.
Pero bueno esto igual me lo pregunté una ocasión existen lugares donde se puede ver la vía láctea desde la tierra es campos alejado de las ciudades y es hermoso en realidad, ojalá que no se acaben las paradojas por que son muy interesante, me pregunto cuantas paradojas habrá.
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#11josedaivd sábado, 22 de agosto de 2009, 19:16
#6Jajajaja muy bien! Diria que tienes un 50% de razón de que estemos solos en el universo y un 50% de razón a que estás equivocado, ni siquiera yo me atrevería a hacer una conjetura!
Dado que existen pruebas que demuestran que ambas teorías son correctas, ¿que debemos pensar?
Jajajaja me reprochaban que no puedo apoyar dos teorías distintas, y es cierto! es tan impredecible como el clima que yo acepto todos los pronósticos, sin embargo, escogeré aquel que de acuerdo a mi experiencia crea que es el verdadero... mañana lloverá y no estamos solos... -
#12lokita13 sábado, 22 de agosto de 2009, 19:20
Yo pienso que podrían ser dos cosas:
- Que sólo vemos las estrellas que estén a una distancia menor en años luz que el tiempo que hace del Big Bang, para que le de tiempo a la luz a viajar hasta nosotros. Aunque entonces tendríamos una paradoja interesante: ¿estamos viendo en el espacio negro lo que había antes del Big Bang? Entonces, a cada año deberíamos ver aparecer estrellas más lejanas. Entonces ¿no llegará el momento en que veamos la misma explosión del Big Bang, fuese lo lejos que fuese de nuestra Tierra, considerando la enorme cantidad de luz y energía que soltó?
- Segunda, más sencilla: Cuanto más lejos están las estrellas, más pequeñas las vemos. Simplement... Leer más -
#13JP sábado, 22 de agosto de 2009, 19:40
#10eso pasa en las ciudades, por el reflejo de la luz en las nubes
yo vivo en el campo y cuando esta nublado se ve completamente normal -
#14JP sábado, 22 de agosto de 2009, 19:41
#12lo mismo pienso yo, si de verdad sucedio el bigbang yo creo que lo deberiamos de poder ver
al menos que la luz sea bloqueada por algo en el espacio -
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#17ritchie00 sábado, 22 de agosto de 2009, 20:26
#4jaja, entender?
nah, no creo que exista alguien tan arrogante (o ignorante) en la tierra como para afirmar que entiende el uiverso, asi que no te preocupes. -
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#19Mikasa sábado, 22 de agosto de 2009, 21:06
Creo que aquí hay opiniones de gente que dan más con la verdad que muchos de los científicos que estudian el tema, ya que estos buscan tres pies al gato. A veces las cosas son más sencillas de lo que parecen.
Una de las cosas que puede que influya es la "contaminación lumínica". Me explico, si tu miras el cielo en una ciudad no ves nada, lo ves casi todo negro, pero si te alejas progresivamente vas viendo mas puntos brillantes en el cielo. Estos puntos brillantes (estrellas) ya estaban allí pero no los veías debido a que había demasiada luz a nuestro alrededor. En el espacio puede que pase algo parecido, ya que nuestro planeta esta muy cerca del sol, y este desprende mucha luz, al igu... Leer más -
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