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15 giugno 2008

Del perché di notte non servono gli occhiali da sole

Magari siete in montagna, è notte, e guardate le stelle. Belle, ma sicuramente sarebbero meno belle se non ci fosse intorno tutto quel buio che le fa emergere. Ecco, scommetto che non vi siete mai chiesti perché il cielo notturno è buio. Probabilmente non ve lo siete chiesti perché sembra una domanda banale, una di quelle cui viene da rispondere "è così e basta". Invece tanto banale non lo è, e la risposta è più complicata di quello che sembra. Pare che il primo a cercarla sia stato Keplero nel '600, ma in realtà i cosmologi hanno continuato a interrogarsi sulla cosa senza successo fino al secolo scorso.

Il fatto è che verrebbe naturale aspettarsi un cielo notturno uniformemente luminoso — tutto il cielo notturno luminoso né più né meno del Sole. Magari questo a voi sembra strano, perché non vi siete mai posti il problema: ma non è strano per un cosmologo, per il quale anzi è strano che sia vero il contrario. Pensate a un universo infinito, o anche soltanto molto grande, e soprattutto a un universo che esiste da sempre. Immaginatelo riempito di stelle e galassie distribuite in modo uniforme nello spazio. (Mica vi aspetterete di trovarvi al centro del cosmo, no?) In un universo del genere, guardando in una direzione qualsiasi dovreste sempre incontrare una stella, o più in generale una galassia. Sorgenti luminose in ogni direzione e ad ogni distanza, quindi: altro che cielo buio. Direte: sì, ma le stelle più lontane sono meno luminose, quindi non le vediamo e questo spiega tutto. Sbagliato, perché è vero che le stelle più lontane appaiono meno luminose, a parità di area osservata: ma nella stessa area di cielo ce ne cadranno di più, quindi le due cose si compensano esattamente. (È un po' come stare in una foresta infinita: gli alberi più vicini coprono la vista più di quelli lontani, ma di quelli lontani ne vediamo un numero più grande.)

Insomma, per farla breve, la cosa del cielo buio è un paradosso, che si chiama paradosso di Olbers. Keplero pensava che esso dovesse portarci a concludere che l'universo è finito e contiene un numero finito di stelle. La spiegazione corretta, invece, fornita dal modello del big bang, è che l'universo non esiste da sempre, ma solo da circa 14 miliardi di anni. Guardando lontano nello spazio (e quindi indietro nel tempo) vediamo regioni dell'universo che non contengono stelle o galassie semplicemente perché l'universo era troppo giovane per averle create.

Quindi, dalla semplice constatazione che di notte non servono gli occhiali da sole, si può trarre una conclusione piuttosto importante, ovvero che l'universo ha un'età finita.

(Un'altra volta vi dirò chi è stato il primo a intuirla, questa conclusione. È una storia abbastanza sorprendente.)
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