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Perché la notte è buia. La risposta ovvia, perché non c’è la luce del sole, non è corretta

Il mistero risolto poco meno di un secolo fa dall’astronomo Hubble, con la scoperta che l’universo è in espansione. In Redazione Mario Giuliacci

cielo stellato

Innanzitutto l’assenza del sole è condizione necessaria ma non sufficiente per determinare il buio notturno. E tutto questo perché il buio della notte non è legata soltanto all’assenza della luce solare ma anche alla luce delle stelle.

In effetti se il nostro universo fosse infinito, come aveva immaginato Newton, allora dovrebbe contenere un numero infinito di stelle e la loro luce, somma di quantità luminose piccole ma infinite, dovrebbe arrivare da tutte le direzioni e riempire in maniera uniforme il cielo il quale dovrebbe pertanto apparirci luminoso anche in pieno giorno. Ma, come ben sappiamo, così non è e Newton non seppe darne una spiegazione.

Più tardi si scoprì che in realtà l’universo è finito e quindi il problema sembrava risolto perché un numero finito di stelle non avrebbe dovuto illuminare le nostre notte.

In realtà anche con un universo finito le notti teoricamente dovrebbero essere illuminate dalle stelle.

È noto infatti che la luce in arrivo cala con il quadrato della distanza dalla sorgente ovvero se la distanza raddoppia, la luminosità cala di quattro volte. In un universo finito (numero finito di stelle) e omogeneo (densità di stelle costante) il loro numero crescerà con il volume di spazio sferico considerato ovvero con la terza potenza della distanza.

Insomma se raddoppia la distanza, il numero di stelle, cresce di otto volte. Mettiamo ora insieme i due concetti: con la distanza la luce delle stelle cala secondo una certa legge però il loro numero cresce ancor di più con un’altra legge cosicché la loro luminosità globale dovrebbe crescere proporzionalmente alla distanza.

Insomma anche in un universo finito le notti dovrebbero essere rischiarate dalle stelle. Questo il paradosso (Paradosso di Olbiers).

Il paradosso fu risolto solo nel 1929 quando l’astronomo Hubble scoprì che le galassie dell’universo si allontanano con velocità proporzionale alla distanza, fino ad un limite oltre il quale si allontanano alla velocità della luce e non possiamo quindi vederle e come tali non contribuiscono alla luminosità notturna.

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