terça-feira, 11 de março de 2014
Por que ao olharmos o céu noturno não o vemos de uma maneira uniforme ?
Se o Universo tem um número infinito de
estrelas, então presumivelmente deveria ser tão brilhante quanto o
centro da nossa Estela Sol. Uma analogia pode ser feita. Se você ficar
em um pequeno bosque de árvores e olhar para o horizonte, é possível ver
manchas de céu na distância entre troncos das árvores. Mas se você está
em uma grande floresta, a sua visão está em toda parte bloqueada por
uma “parede sólida” de troncos de árvores. Entendendo esta analogia em
três dimensões, se o universo das estrelas é grande o suficiente, sua
linha de visão deve ser bloqueada em todas as direções por uma “parede
sólida” de estrelas. As estrelas de um universo é tão brilhante porque
começaram a absorver o calor de suas estrelas vizinhas. E é isso o que
acontece quando uma estrela é aquecida. As teorias da termodinâmicas e
nuclear estão aí para explicar está questão técnica. Não espera-se que
as estrelas esfriem ou que se aqueçam eternamente. O Paradoxo de Olbers
originou-se antes dos físicos desenvolverem a teoria nuclear de como as
estrelas brilham. Assim, ele nunca se preocupou com a idade que as
estrelas podem ter,e como os detalhes de suas transações de energia pode
afetar o seu brilho.
O Paradoxo de Olbers é o fato de que o céu
noturno não é tão brilhante como o Sol. Em 1610, Johannes Kepler
questionou o porque do céu noturno não ser tão brilhante, e mais tarde
Halley e Cheseaux no século XVIII rediscutiu a questão. Mais somente no
século XIX foi popularizado como Paradoxo de Olbers pelo astrônomo
alemão Heinrich Wilhelm Olbers.
Várias explicações foram levantadas como:
- Há muita poeira para ver as estrelas distantes.
- O Universo tem apenas um número finito de estrelas.
- A distribuição das estrelas não é uniforme. Por exemplo, poderia haver uma infinidade de estrelas, mais eles se escondem uma atrás do outro de modo a que apenas uma área angular finita é subentendido por eles.
- O Universo está se expandindo, assim estrelas distantes são vermelhas.
- O Universo é jovem. Luz distante nem sequer chegarem até nós ainda.
A primeira explicação é simplesmente errada. Em um corpo negro, a poeira vai aquecer também. Ele age como um escudo de radiação,
exponencialmente amortecendo a luz das estrelas distantes. Mas você não
pode colocar pó suficiente no Universo para se livrar da intensa luz
das estrelas. A premissa da segunda explicação pode ser tecnicamente
correta. Mas o número de estrelas, finito como poderia ser, ainda é
grande o suficiente para iluminar todo o céu. A terceira explicação pode
estar parcialmente correta. Nós simplesmente não sabemos se as estrelas
estão distribuídas uniformemente, então poderia haver grandes manchas
de espaços vazios, o céu pode parecer escuro, exceto em pequenas áreas.
Por fim, as duas possibilidades finais
estão mais próximas de serem verdadeiras. Há argumentos numéricos que
sugerem que o efeito da idade finita do Universo é a resposta mais
plausível para o Paradoxo de Olbers. Vivemos dentro de uma concha
esférica de “Universo Observável”, que tem raio igual ao tempo de vida
do Universo. Objetos de cerca de 13,7 bilhões de anos estão longe
demais para que sua luz chegue até nós. Após Hubble
descobrir que o universo estava em expansão, a teoria do Big Bang foi
firmemente estabelecida pela descoberta da radiação cósmica. O Paradoxo
de Olbers foi então apresentado como prova da relatividade especial. O
desvio da luz das estrelas para o vermelho constitui este fato. Porém a
idade finita do Universo é o caminho mais certo para resolver o Paradoxo
de Olbers.
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