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¿Por qué el cielo es oscuro por la noche?

La pregunta es la conocida Olbers' paradoja:

Si hay tantos/infinitas estrellas, en cada dirección, ¿por qué es oscuro por la noche? Donde va toda la luz que no vemos?

Discutiendo con un amigo hemos encontrado diferentes respuestas.

La primera (la de mi amigo respuesta) es que dado el hecho de que en una cantidad finita de tiempo (en este caso, de la edad del universo), la luz puede viajar sólo a un determinado, finito, de la distancia, que no podemos ver, si realmente existen, las estrellas más lejos que la distancia (cerca de 13 miles de millones de años, supongo). Entonces él dice (o mejor, le dieron aviso de que implícitamente se hace esto) que dentro de este radio no hay suficientes estrellas para llenar el cielo de la noche, y por eso estamos en la oscuridad sin la luz del sol.

La segunda respuesta (la mía, o de todos modos la he oído de un minutephysics video de YouTube) y es que a pesar del gran tamaño del universo observable, la expansión cosmológica rojo turnos de la mayor parte de la luz visible de la radiación gama, por lo que la mayoría de la luz no puede ser visto por nuestros ojos en la noche, mientras que si utilizamos, por ejemplo, una cámara de infrarrojos, deberíamos ver un cielo más claro, y en la ampliación más y más la longitud de onda en el que se observa el cielo, llegamos a el uniforme de la radiación de fondo.

Así que mi pregunta es, ¿cuál es la respuesta correcta? Es uno de los antes mencionados o incluso una tercera vez?

EDIT: he visto la respuesta puede ser aceptable, pero ¿cuál es el principal contribuyente fenómeno?

15voto

Jim Puntos 16080

Voy a responder a (v1) de la pregunta, y pregunta por qué el cielo nocturno es oscuro (negro y apagado) en comparación con el cielo del día a pesar de que hay muchas fuentes de luz en la noche. La actualización de la pregunta referencias de la paradoja de Olber, que ha sido contestada muchas veces antes.

Como la mayoría de las cosas que vemos en la vida cotidiana, hay una serie de razones que contribuyen a esta. Voy a ir a través de cada uno de los principales efectos y qué pasa si nos deshacemos de ellos.

Primero es mi razón número uno por la que el cielo es oscuro en la noche simplemente porque no se nos obligan a cambiar la naturaleza fundamental del universo con el fin de imaginar un universo sin ella. Es porque la mayoría de la luz de otras estrellas está bloqueada por nubes de polvo y gas entre nosotros y el resto de estrellas.

Aquí una foto:

Esta es una imagen de la vía Láctea como la vemos desde la Tierra. Sin polvo y gas, que esto sería tan brillante que el cielo de la noche iba a ser iluminado como bien. Esto es principalmente debido a la forma brillante el bulto central sería, pero estaría mintiendo si dijera que el resto del disco no es brillante también. Así que la mayoría de la luz que viene de otras estrellas está bloqueado por el polvo y el gas. Bloqueado por supuesto significado reflejada, refractada lejos de nosotros, o absorbido y retransmitida como la radiación invisible.

Segundo, la expansión cosmológica. Esto hace que el número dos del lugar, debido a lo importante que es. La expansión del universo hace que la luz se desplaza a frecuencias más bajas. Cuanto más lejos está, más se desplaza. Tienes que cambiar la naturaleza del universo para hacerlo, pero vamos a considerar lo que sería sin expansión: Hay una cosa que se llama el Fondo Cósmico de Microondas (CMB), que es la radiación de fondo que viene en partes casi iguales de cada dirección. Cuando se produjo, de esta radiación habría sido tan brillante como si en todas partes a su alrededor era la superficie de una estrella (un color rojizo-anaranjado de la estrella). Sin expansión en el corrimiento al rojo esta para el rango de las microondas, que es como brillante en el cielo nocturno, que sería ahora. Que es significativo a la derecha? Al parecer no es lo suficientemente significativo. Debido a la expansión, hay un cosmológico horizonte de sucesos, una distancia en la que las cosas se alejan de nosotros más rápido que la luz. Debido a esto, no podemos ver nada más allá de esa distancia. Así que sin expansión, todas las estrellas y las galaxias y de las fuentes de luz dentro de nuestro horizonte de partículas , pero fuera de nuestro horizonte de sucesos sería visible (y no desplazada hacia el rojo); por lo que el cielo de la noche sería aún más brillante.

La tercera es el hecho de que el universo no es infinito en edad (técnicamente se encontró que, debido a la expansión del espacio, pero esta es mi respuesta y lo voy a hacer su propia cosa si quiero). Tiene un número finito de edad y eso significa que la luz sólo puede propagar una cierta distancia dentro de ese tiempo. Por lo tanto, tenemos un horizonte de partículas, lo que significa que sólo puede haber un número finito de estrellas visibles para nosotros. Esta es una gran noticia porque, de lo contrario no habría un número infinito de estrellas visibles para nosotros y venían de todas direcciones, lo que haría que el cielo tan brillante como la superficie del sol. Eso sería malo.

Esos son los tres principales. El polvo, la expansión, y de un número finito de la edad del universo. Se podría decir que la expansión debería ser el favorito, pero sin expansión que realmente no estaría aquí y el universo sería fundamentalmente diferentes. Es al menos posible que nuestra galaxia podría haber formado y nos ha dado una línea de visión para el núcleo galáctico, por lo que el polvo y el gas de la gana para mantener a la luz nos ataque que podría tener en el primer lugar.

8voto

abc Puntos 1

Quien esté interesado puede encontrar información detallada en la wiki, o aquí

El problema es conocido (al añadir en su edición) como Olbers' paradoja, y se planteó ya en mediados de los años 1500, por Johannes Kepler en 1610 y más tarde por Edmond Halley en el siglo dieciocho, y curiosamente, incluso el novelista, un poeta Edgar allan Poe anticipado de las posibles explicaciones de por qué el cielo nocturno es oscuro, Pero se popularizó como una paradoja por el astrónomo alemán Olbers en el siglo xix.

Se dice que si el universo es infinito y estático, a continuación, en cada ángulo de la Tierra de la línea de visión va a terminar en la superficie de una estrella. Una infinitamente viejo universo significa que ha habido un montón de tiempo para que la luz de cada estrella que ha brillado para llegar a nuestros ojos, no debe ser estrellas por todas partes, y el cielo en la noche debe ser tan brillante como cuando el Sol está arriba.

La explicación de por qué el cielo es oscuro en lugar de que procede de los recientes descubrimientos sobre nuestro universo está hecho desde Olber del tiempo. De lo que se conocía hasta aproximadamente el siglo xix, parecía parecía muy razonable que el universo es infinitamente viejo e inmutable, y en tal universo, de la paradoja de Olber es un problema real.

Ahora sabemos, sin embargo, que el universo no es infinitamente viejo y estático, el universo tuvo un comienzo: el Big Bang. Esto tiene importantes implicaciones para la Paradoja de Olbers. Debido a que el universo tiene un número finito de edad, una de las razones de nuestro cielo nocturno es oscuro, es que muchos fotones no han tenido tiempo para llegar hasta nosotros

Pero el BB presenta otra paradoja: se dice que el universo temprano se inundó con los fotones. En este momento el cosmos fue realmente brillante. Dado que estas caliente, brillante principios de condiciones, no hay que ser un luminoso de la cortina de luz detrás de cada estrella y galaxia que vemos?

El hecho es que, detrás de esta cortina de luz está ahí, pero nuestros ojos no pueden ver. Debido a la expansión del universo, las longitudes de onda de estas caliente, a principios de los fotones se han extendido a más de 1.100 veces más que sus longitudes de onda original, de alta energía telón de fondo del universo temprano, se llena con agua fresca, fotones de microondas (CMB), invisible para el ojo humano.

Pero, después de todo Olber estaba bien cuando era Poe: ellos pensaban que el cielo nocturno debería ser tan claro y brillante como el Sol del mediodía, y de hecho lo es. Lo que no se dan cuenta de que el cielo nocturno es oscuro sólo para nosotros. Si tenían los ojos sensibles a las microondas, nunca hubiera habido una paradoja. Uno podría argumentar que también las frecuencias por encima del espectro visible son desplazados hacia el rojo y hacerse visibles, pero se debe considerar el balance neto. Y luego, por supuesto, debemos considerar la relevancia de la excelente recordatorio de Kyle a Jim, que la mayor parte de la radiación es reflejada de distancia de nosotros, dispersada por el polvo.

actualización

EDIT: he visto la respuesta puede ser aceptable, pero ¿cuál es la principal contribuir fenómeno?

su amigo piensa:

...el hecho de que en una cantidad finita de tiempo ..la luz puede viajar sólo a un determinado, finito, distancia, [determina el efecto que] no podemos ver, si realmente existen, las estrellas más allá de esa distancia. (y él implícitamente thinkss) que, dentro de este radio, no no hay suficientes estrellas para llenar el cielo de la noche, y es por eso que hemos la oscuridad sin la luz del sol.

Si usted tiene correctamente informado de que su amigo de la tesis, a continuación, su amigo está definitivamente mal, porque dentro de ese radio hay suficientes estrellas y no podemos ver su luz, porque de polvo

Su tesis es parcialmente erróneo, ya que es un elemento menor de la cuestión, pero que no es la principal causa, pero creo que podemos concluir con seguridad que: usted gana la apuesta por defecto

4voto

Ryan Puntos 3745

El siguiente pasaje extraído de un libro de Stephen Hawking del libro "Una Breve Historia del Tiempo":

De hecho, varios de los contemporáneos de Newton había planteado el problema, y la Olbers " el artículo, ni siquiera fue el primero en contener argumentos en contra de ella. Fue, sin embargo, el primero en ser ampliamente reconocidos. La dificultad es que, en un infinito universo estático casi cada línea de vista sería el final de la la superficie de una estrella. Por lo tanto sería de esperar que el cielo entero sería tan brillante como el sol, incluso en la noche.

Olbers' contra-argumento era que la luz de las estrellas lejanas sería atenuado por la absorción por medio de la intervención la materia. Sin embargo, si que se pasó la intervención de la cuestión, finalmente, calentar hasta que brilló tan brillante como las estrellas. La única manera de evitar la conclusión de que todo el cielo nocturno debería ser tan brillante como la la superficie del sol sería asumir que las estrellas no había estado brillando para siempre, pero se había convertido en en algunas tiempo finito en el pasado. En caso de que la absorción de la materia podría no haberse calentado todavía, o la luz de la lejana las estrellas es posible que aún no han llegado a nosotros. Y eso nos lleva a la cuestión de lo que podría haber causado las estrellas para se han convertido en el primer lugar.

El pasaje da una breve cuenta de la afirmación correcta en la de Jim y bobie respuestas.

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