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disconubes el 02-10-2012 11:27 UTC publicado: 02-10-2012 14:50 UTC

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.
etiquetas: cielo es oscuro, paradoja de olbers, efecto doppler, infrarrojo negativos:
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Hay una pista en las etiquetas.
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)
es.wikipedia.org/wiki/Anexo:Estrellas_m%C3%A1s_cercanas
es.wikipedia.org/wiki/Clasificaci%C3%B3n_estelar#Clasificaci.C3.B3n_po
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.
www.youtube.com/watch?v=gxJ4M7tyLRE
Espero haberme expresado bien
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.
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
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).
-Por qué llueve hacia abajo
-Por qué las ruedas son redondas y no cuadradas
-Por qué el caballo blanco de Santiago no era negro
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.
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.
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
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?
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.
¿Por qué para nuestros ojos el cielo es "negro" por la noche?
(otra posibilidad a añadir)
Edit: el universo no está vacío, hay muchas cosillas que hacen que las ondas pierdan intensidad...
lema.rae.es/drae/?val=sumatorio
es.wikipedia.org/wiki/Sumatorio
Aparte de eso, sólo he aportado un punto de vista, a mi entender más tangible.
-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.
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: 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.
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.
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.
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
"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"
¿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.
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...
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.