Paradoja de Olbers


En astrofísica y cosmología física , la paradoja de Olbers , llamada así por el astrónomo alemán Heinrich Wilhelm Olbers (1758-1840), también conocida como la " paradoja del cielo nocturno oscuro ", es el argumento de que la oscuridad del cielo nocturno entra en conflicto con la suposición de un universo estático infinito y eterno . En el caso hipotético de que el universo sea estático, homogéneo a gran escala y poblado por un número infinito de estrellas , cualquier línea de visión desde la Tierradebe terminar en la superficie de una estrella y, por lo tanto, el cielo nocturno debe estar completamente iluminado y muy brillante. Esto contradice la oscuridad observada y la falta de uniformidad de la noche. [1]

La oscuridad del cielo nocturno es una de las pruebas de un universo dinámico, como el modelo del Big Bang . Ese modelo explica la falta de uniformidad observada del brillo invocando la expansión del espacio-tiempo , que alarga la luz que se origina en el Big Bang a niveles de microondas a través de un proceso conocido como corrimiento al rojo ; este fondo de radiación de microondas tiene longitudes de onda mucho más largas que las de la luz visible , por lo que parece oscuro a simple vista. [ cita requerida ] Se han ofrecido otras explicaciones para la paradoja, pero ninguna tiene una amplia aceptación en la cosmología.

El primero en abordar el problema de un número infinito de estrellas y el calor resultante en el Cosmos fue Cosmas Indicopleustes , un monje griego de Alejandría , quien afirma en su Topographia Christiana : "El cielo hecho de cristal sostiene el calor del Sol, la luna, y la infinidad de estrellas; de lo contrario, estaría llena de fuego, y podría derretirse o incendiarse". [2]

Darkness at Night: A Riddle of the Universe (1987) de Edward Robert Harrison da cuenta de la paradoja del cielo nocturno oscuro, vista como un problema en la historia de la ciencia. Según Harrison, el primero en concebir algo parecido a la paradoja fue Thomas Digges , quien también fue el primero en exponer el sistema copernicano en inglés y también postuló un universo infinito con infinitas estrellas. [3] Kepler también planteó el problema en 1610, y la paradoja tomó su forma madura en el trabajo del siglo XIX de Halley y Cheseaux . [4] La paradoja se atribuye comúnmente al astrónomo aficionado alemán Heinrich Wilhelm Olbers , quien lo describió en 1823, pero Harrison muestra de manera convincente que Olbers estuvo lejos de ser el primero en plantear el problema, y ​​su pensamiento al respecto tampoco fue particularmente valioso. Harrison argumenta que el primero en establecer una resolución satisfactoria de la paradoja fue Lord Kelvin , en un artículo poco conocido de 1901, [5] y que el ensayo de Edgar Allan Poe Eureka (1848) anticipó curiosamente algunos aspectos cualitativos del argumento de Kelvin: [ 1]

Si la sucesión de estrellas fuera interminable, entonces el fondo del cielo nos presentaría una luminosidad uniforme, como la que muestra la Galaxia, ya que no podría haber absolutamente ningún punto, en todo ese fondo, en el que no existiera una estrella. Por lo tanto, el único modo en que, bajo tal estado de cosas, podríamos comprender los vacíos que nuestros telescopios encuentran en innumerables direcciones, sería suponiendo que la distancia del fondo invisible es tan inmensa que ningún rayo de él ha sido capaz aún de alcanzarlo. llegar a nosotros en absoluto. [6]

La paradoja es que un universo estático e infinitamente antiguo con un número infinito de estrellas distribuidas en un espacio infinitamente grande sería más brillante que oscuro. [1]


En esta animación que representa un cielo infinito y homogéneo, en cada cuadro se revelan sucesivamente estrellas más distantes. A medida que avanza la animación, las estrellas más distantes llenan los espacios entre las estrellas más cercanas en el campo de visión. Eventualmente, la imagen completa es tan brillante como una sola estrella.
A medida que se revelan estrellas más distantes en esta animación que representa un universo infinito, homogéneo y estático, llenan los espacios entre las estrellas más cercanas. La paradoja de Olbers sostiene que como el cielo nocturno es oscuro, al menos una de estas tres suposiciones sobre la naturaleza del universo debe ser falsa.
Una vista de una sección cuadrada de cuatro capas concéntricas