La paradoja de Olbers del, descrita por el alemán Heinrich Wilhelm Olbers del astrónomo en el 1823 (pero no publicada hasta el 1826 por presagiado ) y anterior por el Johannes Kepler en el 1610 y el Halley y el Cheseaux en el siglo XVIII, es la discusión que la oscuridad del cielo nocturno está en conflicto con la suposición de un universo estático infinito y eterno. Es una de las pruebas para un universo no-estático tal como el actual Big Bang modelo. Este " paradox" a veces también se conoce como el " " oscuro de la paradoja del cielo nocturno del ; (véase la paradoja física ).

Asunciones

Si el universo se asume para contener un número infinito de luminoso uniformemente distribuido Stars entonces: El brillo colectivo recibido de un sistema de estrellas en una distancia dada es independiente de esa distancia;
  • Cada visión debe terminar eventual en la superficie de una estrella;
  • Cada punto en el cielo debe ser tan brillante como la superficie de una estrella. La mirada de árboles dentro de una madera plana grande en la dirección del horizonte demuestra el efecto: La masa de árboles oscuros ocultará el horizonte (ahora imaginarse los árboles como luces).

    Más lejos el mira, más vieja es la imagen vista por el observador. Para que estrellas aparezcan " uniformemente distributed" en espacio, la luz de las estrellas se debe haber emitido de lugares donde estaba igual la densidad estelar de la región a la hora de la emisión que la densidad estelar local actual. La interpretación simple de la paradoja de Olber asume que no había cambios espectaculares en la distribución homogénea de estrellas en ese tiempo. Esto implica que si el universo es infinitamente viejo e infinitamente grande, el flujo recibido por las estrellas sería infinito.

    Kepler vio esto como discusión para un universo observable finito, o por lo menos para un número finito de estrellas. El trabajo del rayo D'Inverno sugiere que si apenas la asunción que el universo es infinito todavía se cae los asimientos de la paradoja. Aunque el cielo no sería infinitamente brillante, cada punto en el cielo todavía sería como la superficie de una estrella.

    Una manera más exacta de mirar esto es colocar la tierra en el centro de un " sphere". Si el universo fuera homogéneo e infinito, después en una distancia, r, lejos de la tierra, la cáscara de la esfera tendría cierto flujo (visto de la tierra) debido al flujo individual de las estrellas en la cáscara (brillo) y también al número de estrellas en la cáscara (flujo acumulativo). Cuando un observador de la tierra mira a una distancia más lejana a otra cáscara, R+ x, el número de estrellas aumenta en el cuadrado de la distancia, mientras que el flujo disminuye por el inverso ajustado. Comparando el brillo total de la primera cáscara a la segunda cáscara, una nota que ambas cáscaras tienen flujo igual, puesto que el flujo de las disminuciones individuales de cada estrella debidas distanciarse sino ser compensado igualmente por el número de estrellas. Esto significa que no importa cómo es lejano un observador en la tierra ve el cielo, el brillo de cada cáscara consecutiva no disminuiría, ellas sería algo igual. Si el universo fuera infinito (edad y volumen) y tuviera una distribución regular de estrellas, después habrá un número infinito de tales cáscaras y cantidad de hora infinita para que la luz alcance la tierra (flujo infinito) mientras permanezca la tierra, significando con eficacia que nunca habría noche en la tierra.

    La explicación de corriente

    Para explicar la paradoja de Olbers, una necesitaría explicar el brillo relativamente bajo del cielo nocturno en lo referente al círculo de nuestro sol.

    Velocidad de la luz finita

    Cuanto mayor es la distancia de una estrella de un observador en la tierra, dura la luz de la estrella para alcanzar al observador. Así, cuanto más lejanos parecemos en en espacio, más lejos vemos en el pasado. Este hecho es un ingrediente dominante en la explicación de corriente de la paradoja de Olbers, aunque no pueda solamente explicar la paradoja, puesto que la velocidad de la luz no tiene ninguna conexión directa a la densidad de energía y a la anchura de la luz recibidas en cualquier punto dado.

    Edad finita del universo; el origen de toda la luz es una distancia finita lejos

    El Edgardo Allan Poe era el primer para solucionar la paradoja de Olbers cuando él observó en su Eureka del del ensayo: Un poema de prosa (1848): " del ; Era la sucesión del de las estrellas sin fin, después el fondo del cielo nos presentaría una luminosidad uniforme, como eso exhibida por el &ndash de la galaxia; puesto que no podría haber absolutamente punto, en todo ese fondo, en el cual no existiría una estrella. El único modo, por lo tanto, en el cual, bajo tal situación, podríamos comprender los vacíos que nuestros telescopios encuentran en direcciones innumerables, cerca estaría suponiendo la distancia del fondo invisible tan inmenso que no hay rayo de él todavía alcanzarnos en all."

    El universo, según la teoría de corriente del universo, llamó la teoría de Big Bang, es solamente el finito viejo; las estrellas han existido solamente para la parte de ese tiempo. Así pues, pues el Poe sugerido, la tierra no recibe ninguna luz de las estrellas más allá de cierta distancia. De hecho, puesto que el universo se amplía en sus cercanías más rápidamente que la velocidad de la luz, el número de estrellas visibles disminuirá realmente en un cierto plazo, haciendo el cielo nocturno aparecer más oscuro. Según la teoría de Big Bang, el cielo era mucho más brillante en el pasado, especialmente en los primeros segundos del universo . Todos los puntos del cielo local en esa era eran por lo tanto más brillantes que el círculo del sol, a pesar de la gama finita y aún más limitada que la luz podría viajar en esa era prehistórica . ; esto implica que la mayoría de los rayos ligeros terminarán no en una estrella sino en la reliquia de Big Bang.

    Espacio de extensión

    Mientras que la distancia finita para el origen de ninguna luz recibida por sí mismo no soluciona la paradoja, la teoría de Big Bang también implica un espacio de extensión que pueda hacer la energía de la luz emitida ser reducido vía el desplazamiento hacia el rojo . Más específicamente, los niveles extremos de radiación Big Bang han sido Redshifted a las longitudes de onda de la microonda como resultado de la extensión cósmica, y forman así la radiación de fondo cósmica de la microonda . Esto explica las densidades de la luz corta relativamente presentes en la mayor parte de nuestro cielo a pesar de la naturaleza brillante presunta de Big Bang. El desplazamiento hacia el rojo también afecta a la luz de las estrellas y de los cuasares distantes pero la disminución es solamente una orden de la magnitud o así pues, puesto que las galaxias y los cuasares más distantes tienen desplazamientos hacia el rojo de solamente alrededor 5. Así, la explicación de corriente de la paradoja de Olber requiere un universo que sea ambos finito viejos y extensión.

    Desplazamiento hacia el rojo|Modelo Lambda-CDM|extensión métrica del espacio

    Explicaciones alternativas

    Desplazamientos hacia el rojo de estado estacionario

    El desplazamiento hacia el rojo y el espacio de extensión presumieron en el modelo de Big Bang por sí mismo explicarían la oscuridad del cielo nocturno, incluso si el universo era infinitamente viejo. El modelo cosmológico de estado estacionario asume que el universo es de hecho infinitamente viejo, y uniforme a tiempo así como espacio. También se está ampliando exponencial, produciendo un desplazamiento hacia el rojo. No hay Big Bang en este modelo, sino que hay estrellas y cuasares en las distancias arbitrariamente grandes. La luz de estas estrellas y cuasares distantes redshifted por consiguiente, de modo que el flujo ligero total del cielo siga siendo finito, y dominado por las fuentes de luz más cercanas. Sin embargo, el modelo de estado estacionario no puede explicar el comportamiento detallado de la luz de las estrellas distante y del fondo de la microonda, puesto que requiere una transformación continua del anterior en estes 3ultimo en las frecuencias decreasing; esta transformación no se observa.

    Edad finita de estrellas

    Las estrellas tienen una edad finita y una energía finita, de tal modo implicando que cada estrella tiene un impacto finito en una densidad del campo de la luz de cielo. Pero el finity de la influencia de ninguna estrella dada no implica que nuestro cielo será más oscuro que el círculo del sol en la mayoría de las áreas de nuestro cielo. Solamente esas estrellas cuyo Worldlines intersecar el cono de la luz de un punto contribuirían a la luminosidad allí en cualquier caso, así que a la edad de cualquier estrella dada son en gran parte inaplicables. A pesar de ser ni una explicación suficiente ni necesaria de la oscuridad del cielo, la edad finita de estrellas es considerada por alguno ser una razón del cielo oscuro, y por consiguiente, se ve como solución a la paradoja de Olbers.

    Absorción

    Una explicación alternativa que es sugerida a veces por los no-científicos es que el universo no es transparente, y la luz de las estrellas distantes es bloqueada por las estrellas oscuras intermedias o absorbida por el polvo o el gas, de modo que haya un límite en la distancia de la cual la luz puede alcanzar al observador.

    Sin embargo, este razonamiento no resolvería la paradoja dada la discusión siguiente: Según la ley segundo de la termodinámica no puede haber material más caliente que sus alrededores que no emite la radiación y en el la misma hora se distribuyan uniformemente a través de espacio. La energía se debe conservar, por la primera ley de la termodinámica . Por lo tanto, la materia intermedia calentaría para arriba y pronto el retransmite la energía (posiblemente en diversas longitudes de onda). Esto daría lugar otra vez a la radiación uniforme intensa tan brillante como la colectividad de estrellas ellos mismos, que no se observa.

    Distribución de la estrella del fractal

    Una diversa resolución, que no confía en la teoría de Big Bang, fue ofrecida por el Carl Charlier en 1908, vuelto a descubrir más adelante en 1974 por el Benoît Mandelbrot . Ambos postularon que si las estrellas en el universo eran Fractally distribuido en un cosmología jerárquico (e. como un polvo del chantre) -- la densidad media de cualquier región disminuye como la región consideraba aumentos -- no sería necesario confiar en la teoría de Big Bang para explicar la paradoja de Olbers. Este modelo no eliminaría Big Bang, sino permitiría un cielo oscuro incluso si no había ocurrido Big Bang. Ésta es simplemente una demostración de las consecuencias de la teoría del fractal como suficiente, pero no necesario, resolución de la paradoja.

    Matemáticamente, la luz recibida de las estrellas en función de distancia de las estrellas en un cosmos hipotético del fractal se puede describir vía la función siguiente de la integración :

    ^ del light= \ del int_ {r_0} \ L infty (r) N (r) \, dr

    Donde:

    r_0 = la distancia mínima de la cual la luz es el ≠ recibido 0

    r = la variable de la distancia

    L (r) = luminosidad media por la estrella en r

    N (r) = número de estrellas en r

    La función de la luminosidad de un L dado de la distancia (r) N (r) determina si la luz recibida es finita o infinita. Para cualquie luminosidad de un L dado de la distancia (r) N (r) proporcional a r^a, light es infinito para el a \ GE -1 pero finito para a<-1. Tan si L (r) es proporcional al r^ {- 2} , después para que light sea finito, N (r) debe ser proporcional a r^b, donde b<1.

    Para b=1, los números de estrellas en un radio dado son proporcionales a ese radio. Cuando está integrada sobre radio, esto implica que para b=1, el número del total del de estrellas es proporcional a r^2. Esto implica que light es infinito si el requisito mínimo del N (r) \ propto se resuelve r^2, pero finito si no es.

    Los cosmólogos de corriente rechazan este cosmología del fractal, considerando que los estudios de la estructura en grande conjuntamente con la cronología del universo no han producido ninguna evidencia de ella.

  • Zenithic
  • Jens Truckenbrod
    Random links:Roberto C. Merton | Kalskag superior, Alaska | Cynan ab Iago | Fuego del conejo | Jesper Blomqvist

  • © 2007-2008 enciclopediaespana.com; article text available under the terms of GFDL, from en.wikipedia.org
    ="http://pagead2.googlesyndication.com/pagead/show_ads.js">