sábado, 7 de junio de 2008

¿Por qué el cielo nocturno es negro?

Un amigo me preguntó qué es el cielo. No le pude responder porque dudo que sea una cuestión científica: la ciencia no es esencialista, sino fenomenológica; pero se me ocurre un par interrogantes relacionados con ella. ¿Por qué el cielo muestra la apariencia que tiene? y ¿por qué lo vemos? Comenzamos con la segunda pregunta: para contestarla tendríamos que fijarnos en el funcionamiento del ojo y del cerebro y averiguar las causas por las que un receptor óptico -la retina- capta un tipo de radiación y no otro, cómo esas señales son transportadas al cerebro y cómo procesa éste la información. Prescindamos de la fisiología humana y centrémonos en la primera pregunta. El color del cielo durante el día (no vemos otra cosa) se debe a que las moléculas del aire dispersan la luz procedente del Sol: a nuestros ojos sólo llega esa luz dispersada, la mayoría de color azul. ¿Y por la noche? Aquí se nos plantea un buen problema porque no es obvio que el cielo nocturno deba de ser negro. Los puntitos iluminados los atribuimos a la luz de las estrellas, pero ¿y la oscuridad? La primera conclusión que deducimos del hecho de que el cielo nocturno sea negro es que el universo no puede contener infinitas galaxias, porque si no, el cielo sería blanco. Como sabemos que existió un comienzo del universo (tenemos pruebas), al contemplar el cielo nocturno miramos al pasado (la luz de las estrellas lejanas tarda en llegar) y cuanto más lejos observamos, más atrás nos remontamos en el tiempo. Antes de formarse las galaxias y estrellas cuya luz detectamos, el universo contenía un gas disperso. ¿Y antes? Tenemos que hacer un inciso para aclarar que, cuanto más retrocedemos en el tiempo, más caliente está el universo. Retomo el hilo del discurso: los átomos se encuentran divididos a los tres mil grados; sucede entonces que la luz choca con el plasma constituido por átomos rotos. Si el universo no se expandiera, en el cielo nocturno encontraríamos una pared brillante de radiación a tres mil grados, y sobre ella observaríamos las galaxias primigenias. Ahora bien, debido a la expansión cósmica, la longitud de onda de la radiación original aumenta durante su camino hasta la Tierra, de tal manera que nosotros, en vez de observar claridad (longitudes de onda correspondientes a la luz visible), observaremos ondas centimétricas invisibles. Resumiendo y simplificando mucho, por la noche vemos la expansión del universo. 

2 comentarios:

C. Armesto dijo...

Estimado amigo:

Me he inspirado en la famosa paradoja de Olbers (que formuló el astrónomo del mismo nombre en 1823): si el universo es infinito, eterno y las estrellas están uniformemente distribuidas, entonces, el cielo nocturno debería ser totalmente brillante (porque cada línea visual que partiese de la Tierra acabaría en una estrella).

Las soluciones a la paradoja consisten en invalidar alguno de los axiomas iniciales: el universo no es infinito, o no es eterno, o la distribución de estrellas no es uniforme.

Cordiales saludos

C. Armesto dijo...

Estimado amigo

La radiación cósmica de fondo corresponde a la región de microondas del espectro de la radiación electromagnética; a ella me refiero cuando menciono las ondas centimétricas invisibles.

Saludos cordiales de Epi