La paradoja de Olbers

Por Fernando Ruíz Guzmán.

En principio, no parece haber nada sorprendente en el color negro de la noche ya que, como todos sabemos, la Tierra gira sobre sí misma y por ende una parte de ella está expuesta a la luz solar mientras que la otra no. A priori, esto parece una respuesta acertada, pero ella se queda corta, no solo por el mero hecho de que el Universo no se acaba en el Sol sino porque la cantidad de estrellas que hay en él se estima en la nada despreciable cifra de 3,2×1022.

La problemática de la oscuridad de la noche, pese a la aparente obviedad de su respuesta, es algo que tiene nombre propio en la literatura científica. Esto se conoce como “La Paradoja de OLBERS”, en honor del médico alemán Heinrich Wilhelm Matthäus OLBERS quien abandonó la medicina y se dedicó a resolver el siguiente problema planteado por él:¿Por qué el cielo nocturno es oscuro si existen infinitas estrellas que habrían de iluminarlo como si fuera de día?. (Es pertinente aclarar que para él era obvio suponer la infinitud de las estrellas).

A través de esa infinitud de estrellas se puede ver tan poco, como a través de un denso bosque, ya que, miremos a donde miremos, nuestra vista siempre se topará con un árbol. Por ello, toda mirada al cielo nocturno debería encontrarse con una estrella luciente, en un momento dado, y por ello la bóveda celeste de la noche no debería verse negra sino blanca, por causa de esa infinitud de estrellas. Pero, pese a que los supuestos de OLBERS no eran falsos, el ser humano no ve en la noche la bóveda celeste blanca sino negra y esto es un hecho que la propia experiencia nos muestra, noche tras noche.

Ahora bien, no solo la aparente sencillez de esta pregunta y la supuesta obviedad de su respuesta fueron las causas por las cuales ella se mantuvo inabordable durante muchos años, sino que para los científicos fue mucho más interesante resolver otras preguntas como, por ejemplo, cuál es la verdadera naturaleza de las estrellas, sus brillos o las causas de su continuo parpadeo. Todas estas preguntas fueron problemas a los que se enfrentó la ciencia y que, poco a poco, se fueron respondiendo satisfactoriamente, dejando de un lado la gran incógnita planteada por OLBERS.

Se puede llegar a pensar que la razón por la cual dicha pregunta no fue resuelta, hace décadas (o siglos), es por el mero hecho de no saber ni poder estimar, con alguna exactitud, el número de estrellas existentes. Así pues, este hecho impidió, de alguna manera, que la pregunta fuese saldada tal vez con la misma sencillez con la que se explica la oscuridad de la noche en las escuelas primarias.

A lo largo de los años se dieron muchas respuestas, principalmente por filósofos como BLUMENBERG o KANT pero, sorprendentemente, el primero que dio una respuesta cercana a la realidad fue Edgar Allan POE, en un discurso dicho en la Society Library de Nueva York, (1.848), donde dijo:

“Si hubiera una serie infinita de estrellas, el trasfondo del cielo nos ofrecería una claridad uniforme, tal y como ocurre en la Vía Láctea, pues no habría entonces en todo ese fondo un solo punto en que no hubiera una estrella. En tales circunstancias, el único esquema con que entender el vacío que nuestros telescopios hallan en incontables direcciones, tendría que suponer que la lejanía del fondo invisible es tan gigantesca que aún no ha habido radiación luminosa alguna en disposición de alcanzarnos”.

POE puso en juego los conceptos de la velocidad de la luz y la edad de las estrellas, para dar una solución, a la paradoja de OLBERS, que se salía de todos los caminos conocidos hasta ese entonces. Este camino quedó mucho más claro cuando Alexander Von HUMBOLDT enunció la teoría de que toda mirada al espacio, también es una mirada al tiempo. Nosotros, decía, al mirar las estrellas en la noche, no las vemos tal y como son, sino tal y como fueron, cuando la luz que nos llega salió de ellas.

Con la Teoría de la Relatividad y la consecuente idea del surgimiento del Universo, tal y como está descrito en la Teoría del Big Bang, aparecieron nuevas resultados que acotan la solución de la Paradoja de OLBERS.

Representación de nuestra visión del Universo

En efecto, la imagen anterior representa el Universo tal y como lo ve un observador que está situado en la esquina inferior izquierda. Esta persona visualiza simultáneamente el Universo tanto en el espacio como en el tiempo. Es decir, de una parte ve el espacio que éste ocupa y de otra su edad. Así pues, en el eje vertical se representa el espacio, (la distancia en miles de millones de años luz), y en el horizontal el tiempo, (la edad del Universo en miles de millones de años), cuando se emitió el fotón que ahora impacta al observador. De otra parte, éste puede parecer que está en el centro del Universo, pero realmente donde está es en el centro de su horizonte.

La línea divisoria, señalada por el punto (B), representa el lugar donde la vista se topa con un momento, en la edad del Universo (tiempo), en el cual la luz era impenetrable. Es decir, como por aquel entonces la materia, tal y como se conoce hoy, no existía, porque la temperatura, después del Big Bang, era demasiado elevada y por ello, aunque los protones y electrones intentaban unirse no podían hacerlo ya que la luz atravesaba el espacio continuamente donde ellos se hallaban. Por esto fue solo hasta cuando el Universo se enfrió, es decir, cuando su temperatura estuvo alrededor de los 3.000 Kelvin, que los átomos se conformaron y por ende la luz pudo empezar a pasar. Así pues, el color negro de la noche es el Universo cuando éste era oscuro y así queda resuelta la pregunta de OLBERS.

Pero, no obstante a lo anterior, aún hay un punto por aclarar. En efecto, la gran temperatura que tuvo el Universo, antes de la existencia de materia, debió haber hecho que éste ardiera y por ende emitiera alguna luz, la cual, al día de hoy, se ve totalmente negra, ya que su longitud de onda se volvió muy larga y por ende imperceptible a nuestros ojos, aunque no a otros instrumentos físicos. Ella se conoce como la radiación cósmica de fondo. Ahora bien, la explicación de este hecho se fundamenta en la teoría de la expansión del Universo. Esta teoría supone la existencia de un tipo de materia exótica llamada energía oscura, la cual, de acuerdo con algunos cálculos, es alrededor del 70% del contenido energético del Universo y cuya presencia tendría un efecto similar a la constante cosmológica de tipo expansivo como el observado. Sin embargo, la naturaleza exacta de este tipo de materia se desconoce aún. Así pues, de ser cierta esta teoría, el resultado último de ella sería la imposibilidad de seguir viendo cualquier estrella o galaxia lo cual, en este contexto, se traduce en que las noches serán más negras aún. Esta nueva teoría ha recibido el nombre de Gran Desgarramiento o Big Rip.

Ahora bien, la pregunta elemental planteada por el doctor Heinrich Wilhelm Matthäus OLBERS tuvo una buena respuesta cuando Rudolf KIPPENHAHN dijo:

“Que se oscurezca de noche nos indica que no hay estrellas desde siempre y que el Universo se expande. Es asombroso que para tal observación, que nos conduce directamente a semejante propiedad fundamental del Universo, no se precise de telescopios gigantes ni estaciones orbitales. Solo nos basta mirar por la ventana”.

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