Qual é o paradoxo de Olbers?
Paradoxo de Olbers, também conhecido como paradoxo do céu escuro da noite, é o nome dado ao problema de explicar por que o céu está escuro à noite. O quebra-cabeça foi colocado pela primeira vez em um momento em que se supunha que o universo era estático, infinito em extensão e infinitamente antigo. Com base nessas premissas, parece que o céu deveria estar claro, pois haveria um número infinito de estrelas que cobririam todos os pontos do céu. O paradoxo tem o nome de Heinrich Olbers, que, em 1826, afirmou que todas as linhas de visão terminavam em uma estrela, tornando o céu brilhante. O problema, no entanto, havia surgido várias vezes anteriormente na história da astronomia, desde o século XVI.
A referência mais antiga conhecida ao paradoxo vem do astrônomo Thomas Digges, em 1576, que encontrou o problema em sua descrição de um universo infinito com uma distribuição aleatória de estrelas. Em 1610, Johannes Kepler citou o que seria conhecido como paradoxo de Olbers para mostrar que o universo deve ser finito. No entanto, parecia haver um problema com um universo finito, que seria o colapso de si mesmo devido à atração gravitacional das estrelas e planetas dentro dele. A maioria dos astrônomos, portanto, assumiu que o universo era infinito e, portanto, o paradoxo permaneceu.
As sugestões iniciais de que a maioria das estrelas estavam muito distantes para serem vistas foram rapidamente rejeitadas. Se o universo fosse infinitamente antigo, a luz das estrelas teria uma quantidade infinita de tempo para chegar até nós, de modo que mesmo as estrelas mais distantes contribuiriam para um céu brilhante. Pode-se mostrar matematicamente que, para um universo infinito com estrelas uniformemente distribuídas, todo o céu deve ser tão brilhante quanto uma estrela comum. O brilho das estrelas diminui com a distância, mas o número de estrelas aumenta com a distância, sem limites, em um universo infinito. Os efeitos são cancelados, deixando um céu claro.
Várias tentativas adicionais foram feitas para resolver o quebra-cabeça nos próximos cem anos. Uma das primeiras tentativas de explicação foi que a maior parte da luz das estrelas estava obscurecida pela poeira. Embora seja verdade que nuvens de poeira em nossa galáxia bloqueiam grandes áreas dela, se houvesse um número infinito de estrelas, eventualmente toda a poeira iria esquentar e brilhar, assim como as estrelas.
Outra sugestão foi que as estrelas não foram distribuídas aleatoriamente, mas foram organizadas em grupos com grandes vazios no meio. Agora sabemos que esse é, de fato, o caso: as estrelas são agrupadas em galáxias, agrupadas em aglomerados e superaglomerados. Na maior escala, no entanto, o universo é homogêneo e o paradoxo de Olbers, como descrito pelo próprio Olbers, afirma que toda linha de visão deve terminar em uma estrela. Assim, é claro que um agrupamento não aleatório de estrelas só poderia explicar o céu escuro se as estrelas estivessem alinhadas uma atrás da outra, bloqueando a luz uma da outra - um cenário que ninguém poderia levar a sério.
Não foi até a descoberta de Edwin Hubble, em 1929, que o universo está se expandindo que uma resolução para o paradoxo de Olbers se apresentou. Sabe-se agora que o universo observável está se expandindo a um ritmo que aumenta com a distância e, olhando para trás no tempo, chegamos a um ponto de volume minúsculo e enorme densidade. Isso dá duas razões pelas quais o céu está escuro. A primeira e mais importante razão é que o universo tem uma idade finita; portanto, não haveria tempo para a luz das estrelas além de uma certa distância chegar até nós. Uma segunda razão é que a expansão do universo resulta em uma mudança Doppler na luz das estrelas que aumenta com a distância; além de uma certa distância, toda a luz seria deslocada além do espectro visível, tornando as estrelas invisíveis.