¿Qué es la paradoja de Olbers?

La paradoja de Olbers, o problema de Olbers, es una cuestión formulada por el astrónomo alemán Heinrich Wilhelm Olbers en 1823 y que afirma que, en un universo estático e infinito, el cielo nocturno debería ser totalmente brillante y sin ninguna región oscura. Esta afirmación se base en el hecho de que, a medida que la luz viaja por el universo, si las estrellas son infinitas tal y como se deduce de un universo infinito, al final cualquier región del cielo observable terminaría en un espacio ocupado por una estrella, lo que haría que desde la Tierra el cielo se observase completamente brillante en todas direcciones.

Sin embargo, la realidad es que, al levantar la vista y observar el cielo nocturno, comprobamos a simple vista que existen amplias regiones oscuras, lo que hace que la afirmación de Olbers sea una auténtica paradoja en sí misma. No obstante, al estudiar el universo, los astrónomos han aportado diferentes soluciones a este problema.

Solución de los cuerpos opacos

Una de las primeras soluciones que se planteó al problema de la paradoja de Olbers fue la de la existencia de cuerpos opacos en la misma proporción que la de las estrellas. Si partimos de la afirmación de que el universo es infinito y también sus estrellas, es lógico pensar que los cuerpos opacos que existan en él también serán necesariamente infinitos.

Esto supondría un obstáculo a la luz, lo que haría que no pudiera viajar hasta la Tierra en todas las direcciones observables. Sin embargo, esta solución plantea un problema, ya que, como la energía no se crea ni se destruye, si estos cuerpos opacos recibiesen la luz de estas infinitas estrellas, terminarían calentándose y devolviendo la energía en forma de luz emitida por ellos mismos, por lo que no se resolvería el problema de la paradoja de Olbers.

Solución relativista

Por otro lado, dentro de la teoría general de la relatividad, existen ciertos elementos que resuelven la paradoja de Olbers. Si partimos de la afirmación de que el universo no es infinito, sino finito tal y como sugiere la teoría del Big Bang, entonces solo existe una cantidad finita de luz que haya tenido tiempo de llegar hasta nosotros.

En consecuencia, las regiones oscuras del universo se corresponderían con aquellas zonas en las que la luz se originó más allá de 13.000 millones de años luz, que es la edad del universo y, por lo tanto, el único tiempo que habría tenido la luz para llegar hasta nosotros.

Solución basada en la dinámica estelar

De hecho, incluso sin hacer uso de la explicación del Big Bang, se puede establecer que el universo es finito, lo que solucionaría el problema de la paradoja de Olbers y resolvería la cuestión de por qué el cielo no es completamente brillante. Tal y como sabemos hasta ahora, la cantidad de hidrógeno en el universo es muy elevada. Sin embargo, a medida que transcurre el tiempo, esta cantidad se va reduciendo. Esto se debe a que las estrellas usan el hidrógeno para crear helio, y el helio para crear átomos más pesados. Si el universo fuera infinito, el proceso de transformación del hidrógeno a átomos más pesados se habría completado por completo.

Sin embargo, la realidad es que el hidrógeno es un elemento muy abundante en el universo, lo que nos hace pensar que, efectivamente el universo es finito, al igual que el tiempo. No obstante, esta solución podría verse cuestionada si se descubriese alguna manera de revertir el proceso, es decir, transformar átomos pesados en átomos más simples hasta el hidrógeno. Sin embargo, a día de hoy, es un proceso que no se ha observado, lo que hace pensar que, el universo es un espacio-tiempo finito.