La paradoja de Olbers

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Jorge Ratia

@JorgeRatia

¿Por qué el cielo es oscuro? Si el universo está lleno de estrellas, podría uno pensar; si además es infinito y ha existido desde siempre, entonces cada punto del cielo debería estar ocupado por la superficie luminosa de una estrella. No debería importar hacia donde mirásemos, pues tarde o temprano, nuestra línea de visión acabaría chocando con una fuente de luz. Por eso, el resultado debería ser un cielo tan brillante como el Sol… Pero no lo es. En este sentido, hay un conflicto entre lo que la razón exige y lo que los ojos observan: es la paradoja de Olbers.

Recibe este nombre porque fue formulada de manera explícita en 1823 por un oftalmólogo retirado y reinventado en astrónomo, el alemán Heinrich Wilhelm Olbers. No obstante, la idea llevaba muchos años visitando el pensamiento científico. En 1610, por ejemplo, el astrónomo Johannes Kepler ya la había planteado como un argumento contra la idea de un universo infinito lleno de estrellas.

Durante un tiempo, se intentaron buscar soluciones a esta paradoja. Tal vez —pensó el propio Olbers— hay polvo interestelar que absorbe la luz de las estrellas más lejanas y por eso dejan de verse. Pero esta explicación es insostenible, ya que cualquier materia que absorba energía termina calentándose y reemitiéndola, por lo que el cielo seguiría brillando. Tampoco es suficiente con decir que las estrellas lejanas tienen una luz demasiado débil, dado que, en un universo hipotéticamente infinito, su número compensaría cualquier pérdida individual de brillo. La clave para resolver este misterio no estaba en encontrar qué obstáculos bloqueaban la luz, sino revisar las premisas de partida, y eso exigió una revolución en nuestra idea de entender el cosmos.

Hoy por hoy sabemos que el universo tuvo un origen. Hace alrededor de 13.800 millones de años, toda la materia, energía, espacio y tiempo surgieron de lo que conocemos como Big Bang. La luz, aunque veloz, no es instantánea. Esto implica que solo podemos ver tan lejos como el tiempo le ha permitido viajar, y por tanto existen regiones del universo tan remotas que su luz aún no ha llegado hasta nosotros.

Las galaxias se van alejando unas de otras y la luz que emiten se desplaza hacia longitudes de onda cada vez más largas

A esto se suma un segundo factor: el universo está en continua expansión. Desde los descubrimientos de Edwin Hubble en 1929, sabemos que las galaxias se van alejando unas de otras, y en ese proceso, la luz que emiten se estira, se enfría y se desplaza hacia longitudes de onda cada vez más largas. De este modo, buena parte de la radiación procedente de las primeras estrellas ya no es visible, ya que ha sido empujada hacia el infrarrojo y las microondas.

Aquí aparece uno de los descubrimientos más bellos de la cosmología moderna. Si la luz de aquel universo primitivo fue estirada y enfriada, ¿no debería quedar algún rastro? En 1948, el físico George Gamow, junto a Ralph Alpher y Robert Herman, calculó que ese antiguo resplandor debería seguir existiendo hoy como una radiación térmica extremadamente fría, con una temperatura de apenas unos pocos grados por encima del cero absoluto.

Durante años, esa idea fue ignorada. Hasta que, en 1965, dos ingenieros que trabajaban en lo que hoy es Nokia —Arno Penzias y Robert Wilson— detectaron un ruido de fondo en una antena de microondas. No procedía de la Tierra ni de fuera de ella, sino que venía de todas partes por igual. Esta fue otra de las grandes serendipias de la historia: se había descubierto la radiación cósmica de fondo, más poéticamente conocido como el eco térmico del Big Bang. Ese fondo, medido con extraordinaria precisión por satélites, tiene hoy una temperatura de 2,7 kelvin, y es casi perfectamente uniforme, con variaciones diminutas de una parte en cien mil. En esas pequeñas irregularidades se dice que está escrita la historia del universo.

Con estos descubrimientos, la paradoja de Olbers quedaba completamente reformulada. El cielo es oscuro porque el universo tiene una edad finita, y por tanto la luz no ha tenido tiempo de llenarlo todo, y porque la expansión ha enfriado y desplazado el resplandor primordial fuera de nuestro espectro visible. De hecho, el cielo nocturno no es que esté vacío. En realidad, está lleno de una luz tan tenue que solo podemos verla con instrumentos, no con los ojos.