Si el Universo contiene infinitas estrellas, ¿por qué el cielo nocturno aparece oscuro y no lleno de luz? La cuestión, conocida como “Paradoja de Olbers”, es abordada en esta pieza por los chicos de Minute Physics, que han empezado a subtitular masivamente sus vídeos mediante esta inicativa . Para ver los subtítulos en español, selecciona el idioma en el botón CC.
) y las múltiples historias de Feynman.
Comentarios
porque te tocas por las noches
#7 y tu ¿no?, poruqe a mi lo que menos me afecta es si es de dia o de noche
Muy bien explicado en el artículo enlazado: http://recuerdosdepandora.com/ciencia/astronomia/la-paradoja-de-olbers-por-que-la-noche-es-negra/
No me va el vídeo, pero la explicación que enlaza #4 a mi parecer es demasiado cualitativa. El hecho de que la balanza se incline a que el día o la noche (respecto a nuestro Sol) sean uno más luminoso que el otro depende de comparar la radiación que llega debido a una fuente "puntual" situada a 150MKm (el Sol) con el sumatorio de miles de millones de estrellas cada una a su distancia, mucho mayor que la anterior (cada una contribuye como el inverso del cuadrado de la distancia).
Tal y como se cuenta, yo no veo para nada inmediato ni trivial (aparte de lo que evidentemente percibimos en el día a día) demostrar que una contribución a lo que recibe es mucho mayor que la otra sin dar ningún número, sólo con lo del "universo opaco". Unos números que se me ocurren: la estrella más cercana es Próxima Centauri, que está a 4 años luz, esto es, unas 300.000 veces la distancia al Sol (las cuentas a ojo)
http://es.wikipedia.org/wiki/Anexo:Estrellas_m%C3%A1s_cercanas
http://es.wikipedia.org/wiki/Clasificaci%C3%B3n_estelar#Clasificaci.C3.B3n_por_tipos_espectrales
Así que a mi entender, la clave está en la densidad de estrellas, pues como se ve en el 2º enlace, distan años luz unas de otras, con lo que si estás muy pegado a una, la contribución de la inmediata más cercana va como el inverso de cientos de miles al cuadrado, del orden de 1e-10, con lo que si todas estuvieran a la distancia de la más cercana, necesitarías unos 10mil millones de soles para que noche y día fueran indistinguibles. Y aunque hay mucho más luminosas, están otros tantos años luz más lejos. Bueno, es mi punto de vista, yo me hago a la idea mejor así.
La misma pregunta en distintas condiciones: si en Plutón hubiese atmósfera como la nuestra, ¿sería el "día" relativamente luminoso? (la contribución de las estrellas es prácticamente la misma mientras que contribución del Sol es 1600 veces menor - la distancia es 40 veces la de la Tierra). ¿Cuántos órdenes de magnitud es menor lo que nos llega de las estrellas que del Sol? Con los datos anteriores nos podríamos hacer una idea.
#11 La cuestión es que el tema es abordable sin conocer estimaciones del número total de estrellas en el universo y su distancia, y las respuestas conducen a diversos tipos de universos por lo que son filosófica y físicamente relevantes. Por otro lado antes de hacer ese análisis "cuantitativo" debes hacer uno cualitativo para saber si el número de estrellas visibles es finito o infinito y así poder abordar la suma de la que hablas.
Por cierto, los Mkm no existen, supongo que te refieres a Gm, millardos de m o millones de km. Y sumatorio es una palabra muy fea que puede sustituirse perfectamente por otra tan bonita como suma, lo cual te recomiendo encarecidamente.
#9 En el vídeo no dice que haya infinitas estrellas, simplemente se plantea la respuesta a esa pregunta si las hubiese tanto en un universo temporalmente finito como infinito.
#22 La respuesta a un universo con infinitas estrellas no es otra que una singularidad. No cabe otra explicación si tomamos como modelo el que hay actualmente
#29 Ya, pero es que es una conjetura histórica de la ciencia que te puedes plantear fuera de la relatividad general y de cualquier modelo cosmológico actual.
Está claro que es un problema que se puede abordar de forma mucho más exacta, teniendo en cuenta la ley de Hubble, las estadísticas sobre tipos de estrellas y sus espectros, la distribución de las estrellas en las galaxias y las galaxias en los cúmulos, el polvo interestelar, la relatividad general, la constante cosmológica, las propiedades de scattering de la atmósfera... Si tienes tiempo y ánimo escribe un paper y lo subes al arxiv. Pero esto es un vídeo de 4 minutos en el que se plantea una pregunta histórica desde una perspectiva actual y da una serie de supuestos en modelos de universos hipersimplificados para que la gente entienda los argumentos y contraargumentos de la paradoja de Olbers, juntándolo con un poco de los conocimientos cosmológicos actuales (Fondo de microondas...).
De todas formas, en el comentario que menciono yo (#9) dices que eso de que hay infinitas estrellas no es cierto y lo que yo te digo es que no afirma eso en ningún momento, si después el análisis cosmológico que hace de las infinitas estrellas es acertado o no es otro tema, pero no dice que en nuestro universo haya infintas estrellas.
#34 Ahh vale. Así sí
#22 Aunque uno no escribe los comentarios con el cuidado absoluto como si fueran a ir a un Journal (de ahí también lo de MKm), no sé qué tienes en contra de la palabra sumatorio, que es de lo más común
http://lema.rae.es/drae/?val=sumatorio
http://es.wikipedia.org/wiki/Sumatorio
Aparte de eso, sólo he aportado un punto de vista, a mi entender más tangible.
#44 Sí, ya sé que existe y que la RAE la va a aceptar en la próxima edición del diccionario, pero me sigue pareciendo fea e inútil, que un sumatorio no es una operación sino un "sitio dónde se suman cosas", y que se corresponde con una operación que de toda la vida se llamó suma y, creo, debe seguir llamándose así. De todas formas, esa palabra hace referencia a la notación o al operador, y por lo tanto, aun admitiéndose (¡vade retro!), se seguiría diciendo "la suma de miles de millones de estrellas", y no "el sumatorio", al igual que se dice "el gradiente del potencial" y no "el nabla del potencial".
Son cosas y paranoias mías, pero nadie me quitará el derecho a quejarme cada vez que alguien utilice esa fea palabra, al igual que cuando la gente le llame dispersión al esparcimiento (scattering), por muy aceptado que esté.
#11 Creo que no has entendido (O no lo he hecho yo). No se trata de decir que la noche sea más oscura que el día, está claro que el sol está mucho más cerca y la intensidad va a ser mayor, sino por qué no vamos el cielo todo lleno de estrellas (blanco) de noche.
Yo tampoco he podido ver el vídeo, solo leído el artículo. Y la explicación que dan es que la mayor parte de estrellas "aún no se han formado" (la luz desde que se formaron aún está de camino), y al estar expandiéndose la "luz" que daban por entonces debido a que estaban muy caliente queda fuera del espectro visible (Pero se puede detectar como radiación de fondo con aparatos).
#25 No podemos captar esa luz debido al efecto doppler, no por la temperatura de las estrellas. Al estar el universo en expansión, las estrellas, que son las fuentes de la luz, se alejan de nosotros. Ademas, cuanto a mas distancia se encuentra esas estrellas, más rápidamente se alejan de nosotros. Eso hace que la longitud de onda de la radiación sea más y más grande, ocurriendo lo que se conoce como "corrimiento hacia el rojo". Si la fuente de luz esta a la suficiente distancia, el corrimiento hacia el rojo de la luz será tan grande que dejará de estar en el espectro visible y la recibiremos como radiación infrarroja, no detectable por el ojo humano.
El ejemplo más claro para comprenderlo, es compararlo con el sonido de un tren en que se aleja. Al alejarse el tren, aumenta la longitud de onda del sonido, por lo que percibimos cada vez un sonido más grave (equivalente en la luz a un corrimiento hacia el rojo). En cambio, si se acerca hacia nosotros, la longitud de onda disminuye, percibiendo el sonido como más agudo (equivalente en la luz a un corrimiento hacia el azul).
No se si ha quedado claro, la divulgación no es lo mío, pero la clave está en comprender el efecto que es el efecto doppler
#25 Además de esos dos efectos hay que sumar el de que "el universo es finito (aunque no tenga bordes: La superficie de la tierra tampoco tiene bordes y es finita) y por tanto el número de estrellas también".
#25 No podemos captar esa luz debido al efecto doppler, no por la temperatura de las estrellas. Al estar el universo en expansión, las estrellas, que son las fuentes de la luz, se alejan de nosotros. Además, cuanto a más distancia se encuentra esa estrella, más rápidamente se aleja de nosotros. Eso hace que la longitud de onda de la radiación sea más y más grande, ocurriendo lo que se conoce como "corrimiento hacia el rojo". Si la fuente de luz se encuentra a la suficiente distancia, el corrimiento hacia el rojo de la luz será tan grande que dejará de estar en el espectro visible y la recibiremos como radiación infrarroja, no detectable por el ojo humano.
El ejemplo más claro para comprenderlo, es comprarlo con el sonido de un tren en que se aleja. Al alejarse el tren, aumenta la longitud de onda, por lo que percibimos cada vez un sonido más grave (equivalente en la luz a un corrimiento hacia el rojo). En cambio, si se acerca hacia nosotros, la longitud de onda disminuye, percibiendo el sonido como más agudo (equivalente en la luz a un corrimiento hacia el azul).
No se si ha quedado claro, la divulgación no es lo mio, pero la clave está en comprender que es el efecto doppler
P.D. Siento el cansinismo, quería corregir unos errores y no se como he acabado duplicando el comentario.
#41 Pues eso he dicho, aunque no me expresara muy bein
"y al estar expandiéndose la "luz" que daban por entonces debido a que estaban muy caliente (Daban luz porque estaban muy calientes, no me refería a que quede ahora fuera del espectro visible porque estuvieran muy calientes ) queda fuera del espectro visible"
#52 jeje, ahora si lo he entendido.
Por cierto, aprovecho para preguntar, ya que veo que por aquí hay gente que sabe de estos temas.
Hace poco me leí "El universo" de Asimov, me encantó por el recorrido que hace de toda la historia de al astronomía, con sus aciertos y sus equivocaciones, y además me resulto bastante sencillo de entender... el problema, claro esta, es que es un libro de hace cuarenta años...
¿Me podéis indicar algún libro divulgativo que complete mi recorrido por la astronomía hasta la actualidad? Me gustaría aprovechar ahora que tengo el libro anterior bastante fresco. Pero que tampoco sea excesivamente complicado, desde pequeño me ha fascinado la astronomía pero no es precisamente mi campo de trabajo...
#11 Estoy de acuerdo, aunque faltaría comprobar si la densidad es relevante.
Si calculas el incremento de estrellas en función de la distancia (suponiendo densidad estelar constante), te sale del mismo orden que su atenuación (suponiéndola cuadrática) en función de la distancia. O lo que es lo mismo, el incremento de volumen de una esfera hueca de grosor ∆R crece al mismo ritmo que el cuadrado de su radio.
((R+∆R)3-R3) ~ R2
Por lo que entiendo que la densidad sí es relevante (asumiendo que mis dos suposiciones son ciertas). Y dado que la función "luminosidad en función de la distancia" converge, y teniendo en cuenta que vivimos en una zona del espacio inusualmente densa en estrellas (galaxia lo llaman), bastaría con probar que nuestra galaxia aporta un porcentaje importante del límite de esa función.
...o algo así
PD: Bueno, importaría la constante densidad y la constante de atenuación, claro está
#45 A mí me da convergente con densidad de estrellas constante (#51)
#45 #53 Vale, acabo de ver mi fallo. Por algún motivo me he empecinado en que una si ∆F es constante (>0), F es constante
Seguro que es por un convenio con las multinacionales eléctricas y del petroleo. Y ahora si me disculpáis voy a por mi gorrito de papel de aluminio...
#2 Lo provocaron los mismos que compraron la patente del motor de agua
Como decian en un libro de Terry Pratchet: porque el mundo esta muy mal diseñado y el sol sale de dia, en vez de salir de noche cuando seria mucho mas util
Buen artículo divulgativo, sin embargo eso de que hay infinitas estrellas no es cierto, ya que de ser así el universo tendría una masa infinita, lo que nos llevaría a una singularidad y evidentemente no es eso lo que ocurre
#9 Toda la razón, pero casi el encuentro sentido al hecho de que fuera una "singularidad" o algo similar. Al fin y al cabo, el horizonte de sucesos ya lo tenemos
#12 Si, es cierto que poseemos un horizonte de sucesos, pero eso no implica que seamos una singularidad. Es una posibilidad que hace poco se dio (que el universo entero fuese un agujero negro) pero cuando hablo de singularidad me refiero a algo que la física y las matemáticas no pueden explicar con el modelo actual.
#15 Ah, había entendido singularidad como agujero negro. Gracias por la aclaración
#16 Es que en realidad un agujero negro posee una singularidad en su interior. Todo lo que hay a partir del horizonte de sucesos para adentro es una singularidad. Podemos medir valores como fuerza de gravedad, radiación de Hawking, etc, pero lo que ocurre ahi dentro es un misterio ya que debidoa la relatividad de Einstein la masa, densidad y temperatura del cuerpo deberían ser infinitas. Al llegar a este punto y encontrarnos con estos infinitos, con lo que no tenemos manera de enfrentarnos, lo que hacemos es llamar al cuerpo que posee esas propiedades singularidad. Esto no es más que reconocer que hay algo en el modelo que no funciona y que hay que arreglar. Para ello, entre otras cosas, se busca desde hace años una teoría cuantica de la gravedad que combine la relatividad general de Einstein con el principio de incertidumbre de Heisenberg (no confundir con Walter White
) y las múltiples historias de Feynman.
Espero haberme expresado bien
#20 Si si, te explicas perfectamente. Hasta ahí llego, más o menos. Me gusta bastante la física teórica y cualquier cosa relacionada con la cosmología. De hecho, una de mis primeras lecturas "serias" fue "Historia del Tiempo" de Hawking, donde explica bastante bien lo que tu has dicho.
Lo que pasa es que no había tomado tu comentario desde el puto de vista general de "singularidad", sino más particular, es decir "singularidad" como "agujero negro". Símplemente eso
#27 #24 Vaya pues me alegro de haber aclarado ciertos temas y conceptos. He preguntado si se me ha entendido porque por lo general la gente me dice que no me se expresar y lo cierto es que me cuesta mucho a veces expresarme. Voy mejorando
#31 Menéame ayuda mucho en ese sentido.
#27 #24 Por cierto, si os interesa el tema hay varios libros de Hawking que están muy pero que muy bien: "El universo en una cáscara de nuez", "Brevísima historia del tiempo", "El gran diseño", "La teoría del todo", "A hombros de gigantes" y hay otro de física de partículas de James S. Trefil que también está bastante bien: "De los átomos a los quarks"
#20 Te expresas perfectamente, pero se necesitan conocimientos previos para entenderte.
Pero oye, se agradece enormemente, porque yo ahora sé que puedo empezar a leer sobre la radiación de Hawking, o la incertidumbre de Heisenberg.
PD: Date cuenta que sin saber lo que son esos dos conceptos, he sido capaz de entender tu comentario, es decir, que sí, te explicas perfectamente.
#20 ¿Todo el interior del agujero negro (desde el horizonte) es una singularidad? Juraría que ocurre solo en en el centro (r=0) del mismo.
¿Y la masa es infinita también en el interior o únicamente la densidad? Pensaba que era solo segundo. Desde luego en el exterior, la masa no lo es.
#59 La singularidad es una sola zona en el centro, y que yo sepa, ni la masa ni la densidad de un agujero negro son infinitas.
#62 Sí, vamos, lo que creía saber
. En realidad la métrica de Schwarzschild presenta dos singularidades, una en el radio donde se haya el horizonte de eventos (radio de Schwarzschild) y otra en el centro del agujero negro. Sin embargo la primera es superable (no es física), ya que un cambio adecuado de coordenadas la solventa.
La masa sí que es finita, pero la densidad se supone que sí, pues se está concentrando toda la masa en un único punto (matemático), luego el volumen es nulo y la densidad diverge. Otra cosa es lo que en realidad se cueza allí.
#9 el universo se dice infinito, la materia no
#43 El universo no está contemplado como infinito. La propuesta más firme que hay hasta ahora es que no tiene bordes. Sería algo parecido a lo que ocurre en la superficie de La Tierra pero con 2 dimensiones más: Si te mueves por la superficie terrestre al final regresarás al punto de partida pero sin embargo no es infinita
Creo que si todo el mundo se leyera "A brief history of time" de Stephen Hawkings, le quitaríamos el trabajo a un montón de bloggers y divulgadores. Porque da respuesta a esta pregunta y a muchísimas otras, de hecho, a casi todas las que cualquier aficionado a la física o la astrofísica se puede preguntar.
Enlace al vídeo en youtube:
Porque Chuck Norris así lo quiere.
Para los físicos de Menéame, un par de preguntillas:
1- ¿quiere esto decir que un hipotética civilización más cercana al núcleo explosivo del Big Bang, sí podría observar el cielo iluminado tanto de día como de noche?
2- ¿Se puede ver de alguna forma accesible y barata esa radiación infrarroja del inicio del Big Bang de la que habla el vídeo?
#38
1.- Entiendo que el cielo sería más luminoso, puesto que el Universo se habría expandido menos y habría una mayor concentración de estrellas y galaxias en formación a distancia suficiente como para estar dentro del espectro de luz visible. De todas maneras, no estoy seguro de que la vida como la conocemos podría surgir en tan poco tiempo y en un entorno tan extremo como el que sería necesario para que la "noche" fuera tan luminosa como nuestro día.
2.- La más barata e inmediata que se me ocurre es Wikipedia: http://en.wikipedia.org/wiki/File:WMAP_2010.png
Se supone que parte de la estática que se oye en la radio cuando no hay nada sintonizado y de la "nieve" de la tele cuando no hay señal, está provocada por esta radiación. Es lo más a lo que puedes aspirar, al no estar en el espectro visible, no hay forma de "verla" a simple vista.
Soy de letras, ojo. Seguro que algo de lo mencionado no es correcto/preciso. Meneantes de ciencia, no os cortéis.
#38 #47 No hay una posición espacial del universo que esté más cerca del Big Bang que las otras o, en otras palabras, no existe "el centro del universo". Antes comentaba que el universo no tiene bordes pese a ser finito al igual que no los tiene la superficie de la Tierra, se puede utilizar el mismo símil: No existe el centro de la superficie de la Tierra, tanto puedes dibujar un mapa con centro en Rio de Janeiro como en Moscú y los dos son igual de válidos, de la misma manera que no hay un centro del universo.
Los únicos puntos que están más cerca del Big Bang que nosotros son puntos del pasado y sí: En ellos la radiación de fondo era/es más intensa y estaba más cerca del espectro visible.
#50 Ah, claro. Eso me ha faltado aclararle a #38. Cuando digo "civilización más cercana al centro del Big Bang", yo me refería más cercana en el tiempo. A eso iba yo, al ser más cerca del Big Bang en el tiempo -> menos expansión -> objetos estelares más cercanos entre sí por un espacio menos expandido y más galaxias en formación, que son muy brillantes. Ahora, también menos tiempo para que su luz recorra distancias hasta el observador.
En noche cerrada enciendan un linterna enfrente vuestro. Dejen la linterna y caminen 50 m Ilumina igual...
En la traducción dice billones varias veces. Debería decir millardos.
Porque estamos dentro de un agujero negro, claro
Porque Dios tuvo un momento en que lo vio todo negro.. y dijo.. a tomar por el culo... todo negro !
Está perfectamente explicado en el vídeo.
Rebuscadísima forma de decir que las estrellas cercanas no alumbran tanto como el sol y las lejanas no se ven por estar lejos y salirse del espectro visible
Próximos descubrimientos en Menéame:
-Por qué llueve hacia abajo
-Por qué las ruedas son redondas y no cuadradas
-Por qué el caballo blanco de Santiago no era negro
#26 No compares hombre una cosa es como lo explican aquí científicamente y otra lo que tu dices, pero me ha hecho gracia tu comentario y el sentido del humor!
¿Infinitas estrellas? Hmmm... que haya muchas no significa que haya infinitas, hay que tener cuidado al usar esa palabra.
... pues porque el Sol está tan cerca que no deja ver otra cosa... es como cuando pones un foco cerca de tí, no ves lo demás, si lo alejas vas viendo más cosas, porque no tapa todo tu campo de visión... la atmósfera filtra la "luz" del sol (que no son más que ondas) que hace que lo veamos azul, cuando no hay luz, no hay ondas, no hay información, vamos al negro... con la distancia la onda pierde energía por lo que se hace más débil y al final no llega nada o llega tan poco que no somos capaces de "verlo".
¿Por qué para nuestros ojos el cielo es "negro" por la noche?
(otra posibilidad a añadir)
Cuestionando el razonamiento (que no la conclusión):
-1) Concepto de densidad: los fotones, la materia, etc, pueden existir en un universo infinito con una densidad finita.
Es posible que el número de fotones en un cuadrante del universo no sea infinito y sin embargo sí que ese universo tenga infinitos cuadrantes similares.
Fácil de ver: No tiene en cuenta la posibilidad de que la materia no brillante del universo termine tapando la luz de estrellas lejanas.
-2) Argumento circular: usa el Big Bang para explicar porqué la noche es negra, pero las observaciones como que la noche sea negra es lo que nos ha llevado a enunciar la Teoría del Big Bang. Por tanto esta explicación está atada a veracidad de la teoría del Big Bang.
-3) Concepto matemático de Límite de una sucesión infinita: La Infinitud no siempre implica sumatorio infinito. Si la densidad de las estrellas en el espacio fuese constante, si sería cierto (he hecho los cálculos y da infinito, y en eso se basan). Pero si el universo se expande aceleradamente entonces la menor densidad estelar al alejarse haría no sólo que las estrellas se pasasen al infrarrojo, sino que hubiese una posibilidad de que el límite de la serie del sumatorio de luz de infinitas estrellas no fuese infinito. En ese caso el cielo podría ser de algún gris muy oscuro, casi indistinguible del negro.
Por que lo inventaron las eléctricas para robarnos.
Dios así lo quiere, es un romántico (y se divierte viendo lo que hacemos a oscuras).
#8 O está compinchado con las eléctricas
#8 me niego a pensar que algún tipo de forma de vida haga algo para ver algo similar a "el gran hermano", creo que hasta satanás tiene mejores cosas que hacer...
Que chorrada! Está oscuro porque no han encendido las farolas! No te "joe".
porque la luz del sol no se refleja en la atmósfera, que es lo que le da el tono azul.
#1 Me temo que has comentado antes de ver el vídeo; la respuesta tiene que ver con la enormidad del universo.
Hay una pista en las etiquetas.
#3 Eso era lo que nos enseñaban en el cole cuando pequeñitos, por eso lo he puesto. ^_^
#3 Tú tampoco lo has visto? El vídeo dice que no es tanto por eso, sino porque la velocidad a la que las estrellas se alejan de la tierra hace que su luz se vuelva infrarroja por el efecto Doppler, y por lo tanto imperceptible para el ojo humano