Se le stelle sono infinite, perché il cielo di notte è buio?

da | Ago 4, 2023 | ambiente | 0 commenti

Ci avete mai pensato? Da quel che sappiamo, l’universo è infinito. Ciò significa che in esso sono presenti infiniti pianeti, infinite galassie e infinite stelle. Ma se ci sono infinite stelle, perché vediamo il cielo buio?

Immaginando il cielo come uno schermo composto da tanti pixel, se ci sono infinite stelle, ogni pixel dovrebbe essere occupato da almeno una stella, ed ogni pixel dovrebbe essere quindi illuminato dalla luce prodotta dalla stella. Ma allora perché di notte il cielo è buio?

Il paradosso di Olbers: perché il cielo di notte è buio?

Quello che abbiamo appena enunciato in termini semplici, in fisica prende il nome di paradosso di Olbers, dall’astronomo tedesco Heinrich Wilhelm Olbers che nel 1826 si chiese appunto perché le stelle non coprissero per intero la volta celeste.

In effetti, se vi prendete qualche secondo per rifletterci, dovreste realizzare che effettivamente il cielo non si dovrebbe vedere mai buio: durante la notte infatti quelle poche stelle che vediamo nel blu notturno dovrebbero invece riempire interamente il paesaggio sopra i nostri occhi. Se l’universo è infinito e in esso vi sono infinite stelle, allora non dovrebbe esserci spazio per punti bui.

Se siete arrivati sin qui probabilmente state già cercando la vostra soluzione, e siamo convinti che le soluzioni più plausibili siano state quelle proposte inizialmente dai fisici di tutto il mondo. Vediamo se è così.

Le prime spiegazioni

Ecco alcune delle soluzioni che inizialmente sembravano poter risolvere il paradosso di Olbers, smontate una dopo l’altra per l’assenza di reali presupposti fisici o perché si è riusciti a dimostrare che fossero false.

La prima speculazione prevedeva la presenza di una sorta di sfondo scuro tra le stelle, che agisse da muro tra noi e la luce rilasciata da queste. Spiegazione similare quella delle nubi interstellari di polvere in grado di assorbire la luce, in maniera tale da non farla arrivare sino al nostro Pianeta.

Spiegazioni similari, ma confutate in momenti storici e modalità completamente differenti: la prima soluzione prevede infatti che la Terra sia al centro dell’universo, e che quindi queste barriere siano disposte tra le stelle e il centro del sistema stesso, ma già nel 1500 l’umanità ha smesso di credere al geocentrismo. La seconda spiegazione trova invece confutazioni termodinamiche, si presume infatti che una nube di materia in grado di assorbire l’energia delle stelle debba necessariamente riemetterla in qualche modo, rendendola visibile dagli astronomi.

Un’altra speculazione era legata al fatto che la luce delle stelle più lontane non fosse semplicemente ancora arrivata sino a noi, ma che la situazione descritta dal paradosso di Olbers si sarebbe effettivamente verificata prima o poi.

La spiegazione del paradosso è stata trovata ed è più intrigante di tutte le speculazioni.

L’universo è in espansione

Per quanto infinito, l’universo è anche in espansione. Espansione e infinito sono due concetti che sembrano non andare molto d’accordo, come può infatti espandersi qualcosa di infinito? Esistono diversi gradi di infinito? In realtà per rispondere a tutto ciò servirebbero molte ore di tempo, l’infinito è un concetto affascinante che comprende una grande apertura mentale per essere compreso, oltre a conoscenze fisiche più o meno avanzate.

A prescindere dal concetto di infinito, sappiamo che l’universo è in espansione. Si espande molto più lentamente della luce, questa infatti viaggia a circa 300.000 km al secondo, mentre l’universo si allarga a circa 70 km al secondo.

Verrebbe da pensare che quindi la luce, che dalle stelle viene verso di noi, sia più rapida dell’universo che invece da noi si allontana. Tuttavia la lunghezza d’onda della luce emessa viene allungata dall’espansione dell’universo, creando un fenomeno che prende il nome di redshift cosmologico. In parole povere, l’aumento della lunghezza d’onda della luce avvicina il suo colore a una tonalità di rosso che per noi è praticamente invisibile. La lunghezza d’onda di partenza è più corta della lunghezza d’onda di arrivo, rendendo la luce delle stelle più lontane non visibili dall’uomo.

La prossima volta che guardate il cielo alla ricerca delle stelle, fate attenzione anche al buio che c’è tra queste, perché quel nero apparentemente insignificante è la prova che il nostro universo si espande ogni secondo che passa.

Tag: spazio

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