¿Por qué el cielo es negro?: la paradoja de Olbers

por Julio García.

Uno de los tantos misterios que hoy quedan pendientes por resolver para la física y la astronomía tiene que ver con la estructura y dimensión del universo, con si éste es infinito o no. En 1826 un médico y astrónomo alemán, Heinrich Olbers, se planteó una interrogante interesantísima: ¿Por qué vemos el universo tan negro si existe un infinito número de estrellas para iluminarlo?,  ¿no deberían nuestros cielos ser más bien brillantes y no obscuros?

A este planteamiento que conlleva a cuestionar inevitablemente la naturaleza y la estructura del universo se le conoce como la Paradoja de Olbers (en honor de este astrónomo), la cual ha tratado de ser respondida en forma lógica, con un sustento empírico, por gente experimentada en la materia, de tal suerte que existen muchas explicaciones para tratar de responder a lo que dijo en su momento este notable científico alemán.

Entre las hipótesis y premisas que se han planteado para encontrar una respuesta a la negritud de nuestro universo, podemos mencionar las siguientes:

1. Hay mucho polvo que impide ver estrellas distantes. Afirmación resulta errónea ya que el polvo que existe entre las estrellas, el polvo interestelar producido por explosiones, también absorbe y emite energía en longitudes de onda específicas, por tanto, sí recibimos luz proveniente de estrellas muy distantes.

2. El universo posee un finito número de estrellas. Ésta afirmación resulta cierta. El universo posee una cantidad determinada y por tanto finita de estrellas, calculada en miles de millones, pero este escenario resultaría cierto únicamente si nuestro universo fuese estático e invariable. En un universo de este tipo, el número total de estrellas podrían iluminar nuestro firmamento sin restricción alguna. Sin embargo, esta premisa también es errónea porque el universo tiende a expandirse.

3. La distribución de las estrellas no es uniforme. Ésta ha sido una hipótesis que está basada en la teoría de los fractales de Mandelbrot, donde se piensa, más no ha sido comprobado experimentalmente, que existen regiones del universo donde las estrellas forman conglomerados, como racimos, desarrollándose a manera de fractales y dejando espacios vacíos entre dichos cúmulos.

4. El universo se expande y, por tanto, la energía luminosa proveniente de estrellas distantes disminuye con la distancia produciendo un corrimiento hacia el rojo del espectro electromagnético. Esta hipótesis ha sido verificada en la realidad gracias a los descubrimientos del astrónomo Edwin Hubble, quien en 1929 demostró que las galaxias se alejan unas de otras, probando con esto que el universo se expande desde el momento de la gran explosión: su nacimiento, hace aproximadamente 14,500 millones de años.

5. El universo es bastante joven y por lo tanto la luz de estrellas distantes aún no ha llegado hasta nosotros. Esta hipótesis es bastante plausible ya que, si los fotones de luz, y en general toda la información que proviene de estrellas y galaxias distantes nos llega retrasada, como en verdad sucede porque la luz viaja a 300,000 kilómetros por segundo (que es un número finito y limitado) entonces no hemos recibido aún información lumínica proveniente de estas regiones distantes, por tanto, el universo se aprecia negro no solamente por el hecho de que se esté expandiendo y la luz de las regiones más distantes nos llegue de manera más débil, casi imperceptible, ya que, como sucede con la fuerza de gravedad, los fotones de luz van perdiendo energía en función del cuadrado de la distancia; sino también por la propia naturaleza de la luz que tiende a desplazarse por el espacio a una velocidad finita. Por tanto, las dos últimas hipótesis mencionadas aquí son las que con mayor medida podrían explicar por qué los cielos son tan negros.

La paradoja de Olbers nos invita a reflexionar también sobre la naturaleza del universo, a deducir que éste es finito (tuvo un principio y tendrá un final), y probablemente lo más importante: que se expande por igual hacia todas las direcciones (la prueba más directa de ello viene no solamente de la expansión de las galaxias sino también del descubrimiento de la radiación de fondo de microondas hallada en 1964 por Arno Penzias y Robert Wilson por casualidad).

En definitiva, si nuestro universo fuese realmente inmutable e infinito, como se concebía en los siglos XVIII y XIX, y mucho antes, entonces sí no podríamos distinguir entre el día y la noche y probablemente también quedaríamos cegados por la cantidad de radiación que recibiríamos. ¿O se imaginan ustedes como podría ser la vida de esa manera? Tal vez nunca podríamos conciliar el sueño y los procesos biológicos y químicos de todos los seres vivos serían completamente diferentes a como los conocemos. Solamente la ciencia ficción lo puede saber.

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