Paradosso di Olbers: Perché il cielo è scuro di notte?
Il cielo notturno è scuro, ma ti sei mai chiesto perché? Con innumerevoli stelle sparse nell'Universo, la loro luce combinata non dovrebbe illuminare tutto il cielo? Questa domanda, conosciuta come il paradosso di Olbers, ha incuriosito gli astronomi per secoli. Sebbene la risposta possa sembrare semplice inizialmente, la vera spiegazione rivela verità sorprendenti sulla natura del nostro Universo.
Contenuti
- Perché il cielo buio è considerato un paradosso?
- Qual è il paradosso di Olbers in termini semplici?
- Possibili (ma sbagliate) soluzioni al paradosso di Olbers
- Soluzione al paradosso di Olbers: Il mistero svelato
- Paradosso del cielo scuro: In sintesi
Perché il cielo buio è considerato un paradosso?
Potresti pensare: "Cosa c'è da discutere? Il cielo è buio di notte perché il sole è tramontato!”. Ma pensa alle stelle.
La nostra sola Via Lattea contiene da 100 a 400 miliardi di stelle, e l'Universo osservabile contiene da 100 a 200 miliardi di galassie. È un numero enorme di stelle, a dir poco! Aggiungi a questo il presupposto che il nostro Universo potrebbe effettivamente essere infinito. Ogni piccola macchia del cielo che scegli di guardare dovrebbe contenere miriadi di stelle, e quindi il cielo notturno dovrebbe essere incredibilmente luminoso. Tuttavia, in realtà, non è così.
Questa contraddizione misteriosa è conosciuta come il paradosso di Olbers, dal nome dell'astronomo tedesco Heinrich Wilhelm Olbers (1758-1840). Resta con noi — risolveremo il paradosso in pochi minuti!
Qual è il paradosso di Olbers in termini semplici?
Ecco un modo semplice di esprimere il paradosso di Olbers:
Se l'Universo è infinito e ci sono un numero infinito di stelle distribuite uniformemente, allora l'intero cielo dovrebbe essere coperto di stelle. Dovremmo riuscire a vedere una stella in qualsiasi direzione guardiamo, e quindi il cielo notturno dovrebbe essere luminoso. Perché allora è scuro?
Per capire meglio il paradosso di Olbers, immaginati in mezzo a una fitta foresta. Ovunque guardi, vedresti un muro di alberi senza spazi tra loro. Ed è solo una foresta, che può essere grande ma non è affatto infinita. Ora cerca di estendere questa analogia ad un Universo infinito pieno di stelle!
Possibili (ma sbagliate) soluzioni al paradosso di Olbers
Nel corso dei secoli, ci sono stati diversi tentativi di spiegare il misterioso fenomeno del cielo notturno buio. Prendiamo in considerazione alcune di queste spiegazioni ed escludiamole.
Le stelle nell'Universo sono distribuite in modo frattale, non uniforme
Perché è sbagliato: Questa ipotesi avrebbe potuto spiegare il paradosso, ma i dati astronomici moderni non lo supportano. L'Universo sembra essere quasi perfettamente isotropo (cioè, lo stesso in tutte le direzioni).
L'Universo ha un numero finito di stelle
Perché è sbagliato: Anche se è finito, il numero di stelle nell'Universo è ancora enorme e sarebbe sufficiente per illuminare l'intero cielo notturno.
Non vediamo alcune stelle perché sono troppo lontane e quindi troppo deboli
Perché è sbagliato: Dividiamo l'Universo infinito in strati sferici simili con la Terra al centro. Se uno strato contiene una certa quantità di stelle, lo strato posizionato due volte più lontano dalla Terra conterrebbe quattro volte più stelle a causa dell'omogeneità dell'Universo. Tuttavia, secondo la legge dell'inverso del quadrato, le stelle nello strato successivo sarebbero anche quattro volte meno luminose quando osservate dalla Terra. Ciò significa che la luminosità totale di ciascuno di questi strati sarebbe la stessa. Quindi ogni strato di stelle produrrebbe la stessa quantità di luce, non importa quanto sia lontano. Di conseguenza, il cielo sarebbe illuminato uniformemente.
Lo spazio è pieno di polvere interstellare che blocca la luce dalle stelle lontane
Perché è sbagliato: La luce delle stelle riscalderebbe inevitabilmente la polvere. Secondo la legge di conservazione dell'energia, la polvere inizierebbe presto a riflettere la luce assorbita e a brillare esattamente come le stelle.
Soluzione al paradosso di Olbers: Il mistero svelato
Ci sono due fattori principali che possono spiegare il "paradosso del cielo buio". A causa di entrambi, vediamo spazi vuoti tra le stelle nel cielo notturno.
- 1. L'Universo non è infinitamente vecchio.
Il nostro Universo ha circa 13,8 miliardi di anni. La luce richiede tempo per viaggiare, quindi possiamo osservare solo oggetti che si trovano a 13,8 miliardi di anni luce di distanza, non oltre. Poiché l'Universo ha dimensioni infinite, molte stelle e galassie sono invisibili a noi semplicemente perché la loro luce non ci ha ancora raggiunto.
- 2. L'Universo si sta espandendo.
Edwin Hubble scoprì nel 1929 che l'Universo sta espandendosi, causando l'allungamento della luce delle galassie lontane mentre si allontanano da noi. Questo effetto, noto come redshift, sposta la luce verso lunghezze d'onda più lunghe e, infine — nello spettro infrarosso. Gli occhi umani non riescono a vedere la luce infrarossa, quindi le stelle e le galassie molto lontane diventano invisibili per noi.
Quindi, l'oscurità del cielo notturno è dovuta ai limiti del tempo, dello spazio e della visione umana.
Paradosso del cielo scuro: In sintesi
Ovunque guardi nel cielo, c'è una stella o una galassia. Semplicemente non puoi vederne molte perché o la loro luce non ci ha ancora raggiunto o si è spostata nello spettro degli infrarossi. Ecco perché il cielo notturno appare buio all'occhio umano. Vuoi esplorare le stelle che puoi vedere? Usa l'app Sky Tonight per identificare qualsiasi punto luminoso nel cielo in tempo reale!
