D'Olbers
Paradox, également connu sous le ciel nocturne paradoxe, est le nom donné au
problème d'expliquer pourquoi le ciel est sombre la nuit. Le casse-tête a été posé
à un moment où il a été supposé que l'univers était statique, extension infinie
et infiniment ancienne. Sur la base de ces hypothèses, il semble que le ciel
doit être clair, car il y aurait un nombre infini d'étoiles qui couvrirait tous
les points dans le ciel. Le paradoxe est nommé d'après Heinrich Olbers, qui, en
1826, a déclaré que chaque ligne de mire se terminerait à une étoile, ce qui
rend le ciel lumineux. Le problème, cependant, était venu plusieurs fois
auparavant dans l'histoire de l’astronomie, qui remonte au 16ème siècle.
La première
référence connue au paradoxe vient de l'astronome Thomas Digges en 1576, qui a
rencontré le problème dans sa description d'un univers infini avec une
distribution aléatoire des étoiles. En 1610, Johannes Kepler a cité ce qui
allait devenir connu comme le paradoxe d'Olbers à montrer que l'univers doit
être fini. Il semble y avoir un problème avec un univers fini, cependant, qui était
qu'il allait s'effondrer sur elle-même due à l'attraction gravitationnelle des
étoiles et des planètes en son sein. La plupart des astronomes supposaient donc
que l'univers était infini et ainsi le paradoxe est resté.
Suggestions
initiales que la plupart des étoiles étaient trop loin pour être vu ont été
rapidement rejetées. Si l'univers est infiniment vieux, lumière des étoiles
aurait une quantité infinie de temps pour nous rejoindre, de sorte que même les
étoiles les plus distantes contribueraient à un ciel lumineux. On peut montrer
mathématiquement que pour un univers infini d'étoiles uniformément réparties,
le ciel tout entier doit être aussi brillant qu'une étoile moyenne. L'éclat des
étoiles diminue avec la distance, mais le nombre d'étoiles augmente avec la
distance, sans limite dans un univers infini. Les effets s'annulent, laissant
un ciel lumineux.
Diverses autres
tentatives ont été faites pour résoudre le casse-tête au cours des cent
prochaines années. Une première tentative d'explication est que la plupart des
étoiles a été obscurci par la poussière. S'il est vrai que les nuages de
poussière dans nos galaxie bloc de vastes zones de celui-ci de vue, s'il y
avait un nombre infini d'étoiles, par la suite toute la poussière se réchauffent
et l'éclat, tout comme les étoiles.
Une autre
suggestion était que les étoiles ne sont pas distribuées au hasard, mais ont
été organisées dans des groupes avec de grands vides entre les deux. Nous
savons maintenant que ce n'est, en fait le cas: étoiles sont regroupées en
galaxies, qui sont regroupés en amas et superamas. Sur la plus grande échelle,
cependant, l'univers est homogène et le paradoxe d'Olbers, comme décrit par
Olbers lui-même, indique que chaque ligne de mire doit se terminer à une
étoile. Formulé de cette manière, il est clair que d'un groupement non
aléatoire des étoiles ne peut expliquer le ciel sombre si les étoiles sont
passé à être alignés l'un derrière l'autre, le blocage de l'autre c'est la
lumière - un scénario ne pouvait prendre au sérieux.
Il n'était pas
jusqu'à la découverte par Edwin Hubble, en 1929, que l'univers est en expansion
qu'une résolution au paradoxe d'Olbers se présentait. On sait maintenant que
l'univers observable est en expansion à un rythme qui augmente avec la distance
et, en regardant en arrière dans le temps, nous arrivons à un point de petit
volume et densité énorme. Cela donne deux raisons pour lesquelles le ciel est
sombre. Le premier, et le plus important, la raison est que l'univers a un âge
fini, donc il n'aurait pas eu le temps de la lumière des étoiles au-delà d'une
certaine distance de nous rejoindre. Une deuxième raison est que l'expansion de
l'univers en résulte un décalage Doppler de la lumière des étoiles qui augmente
avec la distance, au-delà d'une certaine distance, toute la lumière serait
déplacée au-delà du spectre visible, le rendu des étoiles invisibles.
