Por Rubén Pedreira
Es posible que nunca te hayas preguntado por qué la noche es oscura, porque al fin y al cabo es lo que llevamos viendo desde que nacimos y lo tenemos asumido como lo normal. No obstante, conceptualmente ese hecho tiene su aquel y atormentó a grandes mentes de la ciencia a lo largo de la historia. La pregunta de la que partimos es la siguiente: ¿Si tenemos un Universo infinito y con ello infinitas estrellas, cómo es posible que el cielo nocturno no esté plagado de luz? Es decir, si vamos superponiendo las estrellas de las capas cada vez más lejanas, ¿por qué no vemos entonces un continuo luminoso proveniente del resto de estrellas del Universo cuando el sol se oculta?:
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| Animación mostrando la idea de base de la paradoja: Infinitas estrellas superponiéndose en el cielo nocturno hasta hacerlo totalmente luminoso (f) |
Hay rastros de esa pregunta desde los tiempos de los antiguos griegos, pero el enunciado moderno y con inquietudes realmente científicas empezó a aparecer allá por 1700, en la época de un astrónomo famoso como pocos: Edmund Halley. Halley reflexionó sobre ello sin mucha fortuna, y no fue hasta cien años después cuando Heinrich Olbers le dio una base física y matemática sólida al asunto, basándose en unos postulados determinados para aclarar ideas y encontrar una respuesta.
Los preceptos de Olbers se basaban en la idea de Newton de que el Universo necesita una distribución uniforme de material estelar para evitar el colapso gravitatorio. Esta distribución homogénea, unida a la infinitud espacial del Universo, 'debería' provocar una distribución homogénea en el cielo.Esa idea que se tenía sobre la distribución homogénea de estrellas no era estrictamente correcta, en aquella época no se conocían las galaxias y se pensaba que todo era Vía Láctea. Lo que se tendría, en realidad, sería una distribución homogénea de galaxias.
El señor Olbers, médico y astrónomo (en aquella época era muy típico la multidisciplina, muchas veces te curaba las hemorroides el mismo tipo que te desatascaba el fregadero), asentó las bases de esta paradoja en cinco postulados básicos: La infinitud espacial del Universo, el hecho de que este había existido siempre, la homogeneidad de fuentes de luz, la geometría euclídea del Universo y la no existencia de extinción lumínica de las luz de las fuentes en su camino a la Tierra. Tampoco consideró que el Universo estuviera en expansión.
Olbers hizo los cálculos basándose en todo esto y el resultado era terrible, apocalíptico: deberíamos estar recibiendo una cantidad infinita de radiación procedente de las estrellas. Deberíamos estar todos muertos y la Tierra evaporada ante semejante exuberancia energética. Eso, como imaginarás, no ocurre así, y por tanto es evidente que algo falló en el enunciado de la paradoja. Seguro que alguno de los postulados que puse ya te chirrió, y por ello explicaré poco a poco qué es, exactamente, lo que resuelve en realidad esta paradoja.
Por un lado, suponer extinción nula no es correcto ya que el polvo suspendido en regiones del espacio absorbe bastante radiación en el camino a la Tierra. No obstante, esto no resuelve la paradoja porque la gran cantidad de energía presente en el caso enunciado por Olbers acabaría por desintegrar también el polvo. Además, este polvo acaba reemitiendo lo absorbido debido a la conservación de la energía.
Vayamos a otro de los postulados y preguntémonos: ¿Sería posible que la densidad de objetos vaya disminuyendo con la distancia hasta hacerse despreciable a partir de un punto? Por poder, podría y esto haría que llegado un punto dejara de haber suficientes estrellas para superponerse, pero significaría que estamos en un punto privilegiado del Universo y por ello no vale como explicación.
Diréis que la expansión universal, no considerada por Olbers, tiene mucho que ver aquí. Y algo que ver tiene, pues deplaza al rojo (menor energía) los fotones emitidos, haciendo que en muchos casos no nos lleguen como radiación en el espectro visible sino en el infrarrojo.No obstante, lo que realmente explica todo no es esto, sino otra cosa. Dije que no tiene sentido pensar que la densidad de fuentes varíe en el espacio, pero ¿y su variación con el tiempo? Esto implicaría que las galaxias que nos rodean hasta el infinito no existen para siempre ni desde siempre.
Los cálculos indican que sólo haría falta una región finita y relativamente pequeña para que el cielo nocturno se iluminara tanto como el diurno si las galaxias en esa región se mantuviesen ‘vivas’ unos 10 órdenes de magnitud por encima de la vida estelar media. Esto nos dice que las galaxias tienen un final y también tienen un principio (si tenemos en cuenta que se extienden hasta el infinito, si hubiesen estado ahí desde siempre la luz de las más lejanas nos llegaría iluminando el cielo igualmente). El Universo no es, entonces, eterno.
Por tanto vemos que la razón esencial por la que el cielo no es totalmente brillante por la noche es principalmente la ‘mortalidad’ de las fuentes lumínicas. La expansión universal también contribuye, pero en una medida en cierto modo menor (ya que más bien 'estira' el espectro). En resumen, la paradoja se resuelve diciendo que si el Universo existió durante un tiempo finito sólo la luz de una cantidad finita de estrellas tuvo tiempo de llegar a nosotros. Y la teoría del Big Bang implica, efectivamente, que el Universo tuvo un punto de partida.
A día de hoy puede verse esto como algo muy simple e incluso trivial, pero sirve para entender cómo funciona el pensamiento humano buscando explicaciones en base a preguntarse el porqué de todo lo que nos rodea desde los tiempos en los que no era tan trivial. Es una paradoja conceptualmente sencilla, pero interesante porque da una idea de cómo les funcionaba la cabeza a aquellas gentes que sabían mucho menos todavía del Universo de lo que sabemos ahora.
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