Perchè la notte è buia?

Question

Con tutte queste stelle e galassie l'universo invece che nero dovrebbe risultare luminoso...

Answer 1

ci sono due motivi:
1- la luce del sole di giorno viene diffusa molto efficacemente dall'atmosfera, che quindi la fa parere più forte.
2- la luce delle stelle non è sufficiente: Euclide insegna che, raddoppiando il raggio (cioè la distanza da una sorgente luminosa) la superficie della sfera (cioè del luogo su cui la luce cade) raddoppia.
Per cui un astro più debole ma più vicino darà sempre più luce di un astro più luminoso ma più lontano. è quella che viene definita "magnitudine apparente" di una stella.

Answer 2

che dirti KAPITANOK ha detto tuto
pero saluto te ed il tuo bellissimo avatar

Answer 3

innanzitutto le stelle sono abbastanza lontane le une dalle altre e dalla nostra Terra, sole a parte e poi nell'universo vi sono molte variabili che determinano l'espandersi della luce, ovvero deviano il corso dei fotoni.

Answer 4

allora la risp sopra è errata...in realtà anke il sole è una stella quindi è impossibile che le altre stelle siano tutte - luminose del solo .....in realtà il sole è la stella + vicina al nostro pianeta!

Answer 5

La domanda che pone il titolo può sembrare, ad un primo sguardo, molto banale. Se la si pone ad un bambino delle scuole elementari la risposta più prevedibile che possiamo ottenere è che di notte non c’è il Sole e la luce delle stelle è troppo debole per illuminare la notte.

Naturalmente la risposta non è così semplice, anzi per molto tempo la risposta a questa domanda ha creato una sorta di paradosso, un paradosso che ha smesso di essere tale quando la cosmologia ha fatto il suo ingresso tra le branche dell’astronomia. In queste poche righe si cercherà di dare un breve panorama storico sulla cosmologia per dare in definitiva una risposta scientifica al titolo di questo opuscolo.

Intanto è bene chiarire un primo concetto che riguarda il giorno e la notte.

Si è propensi a pensare che durante il giorno non si vedano le stelle fisse a causa dell’abbagliante luce solare. Niente di più sbagliato. La causa dell’invisibilità delle stelle fisse durante il giorno è da imputare alla presenza dell’atmosfera terrestre. I gas che compongono l’atmosfera della Terra hanno la capacità di diffondere in modo uniforme la luce che proviene dal Sole in modo tale che questa sembra arrivare da tutte le direzioni e non solamente dal Sole. Oltre a ciò il fenomeno della diffusione ci fa percepire il colore azzurro del cielo.

Una situazione analoga di diffusione, più limitata, la si prova guidando nella nebbia: le goccioline di nebbia sparpagliano la luce dei fari rendendo difficile l’illuminazione della strada. Di notte la luce solare non è presente quindi il fenomeno di diffusione o non c’è o è creato, ad esempio, dalla Luna. Chiunque avrà notato che nelle notti di Luna piena il cielo è rischiarato dalla sua luce. La luce della Luna, luce solare riflessa, è meno intensa e di conseguenza il fenomeno della diffusione si fa sentire di meno. Anche le luci artificiali delle nostre città subiscono l’effetto della diffusione rendendo difficile l’individuazione delle stelle meno luminose. Questo problema va sotto il nome di inquinamento luminoso. Se la Terra fosse priva della sua atmosfera, di giorno il cielo si vedrebbe nero e sarebbe possibile notare le stelle fisse. Osservando attentamente le fotografie fatte dagli astronauti sulla Luna si può notare che il cielo durante il giorno lunare è nero e sarebbe possibile vedere le stelle fisse. Gli astronauti sbarcati sulla Luna le hanno proprio viste durante il giorno lunare.

Il problema del perché la notte sia buia è un problema, come detto prima, cosmologico.

Fintanto che il cielo veniva osservato ad occhio nudo, quindi senza strumenti ottici, la notte era buia a causa della fievole luce delle stelle e al loro numero limitato, sempre a prescindere dal conoscere il fenomeno di diffusione detto prima. I Greci e gli altri popoli antichi che si dedicavano all’osservazione del cielo erano convinti che le stelle fisse si trovassero tutte alla stessa distanza dalla Terra, incastonate in una sfera cristallina detta appunto delle stelle fisse. Di conseguenza le stelle visibili diventavano le uniche esistenti, perché questa concezione di universo aveva come limite tale sfera: l’universo dei Greci era finito. Nessuno si sognava di pensare che essendo la nostra vista limitata si potesse vedere un numero di stelle inferiore a quello esistente.

Con Galileo cominciano le sistematiche osservazioni del cielo col cannocchiale e appare subito evidente che le stelle sono in un numero enormemente più elevato di quanto fosse fino ad allora immaginato. Newton, nel ‘700 immagina uno spazio che si estende senza limiti dove le stelle sono corpi di natura analoga al Sole e le loro distanze possono valutarsi in base alla luminosità apparente. In questa concezione newtoniana di uno spazio infinito la quantità delle stelle doveva pure essere infinita.

Un altro concetto legato alla visione newtoniana dell’Universo è che le stelle devono anche essere distribuite uniformemente nel cielo, cioè la loro densità deve essere costante. Si aveva quindi un universo omogeneo ed isotropo. Se la Terra viene spodestata, dalla rivoluzione copernicana, dal suo punto privilegiato dell’Universo allora questo deve apparire uguale in qualsiasi suo punto, cioè non esistono punti di vista privilegiati all’interno dell’Universo. Naturalmente col termine Universo a cavallo tra il ‘700 e l’800 si intendeva la sola Via Lattea; ancora era di là da venire il concetto di galassie ed altri termini cari alla cosmologia di questo inizio secolo. Questi concetti di omogeneità (densità di stelle costante), isotropia e infinitezza dello spazio portarono al cosiddetto Paradosso di Cheseaux-Olbers. Arriviamo per gradi a capire questo apparente paradosso.

La luce di una qualsiasi fonte luminosa tende ad affievolirsi con la distanza della sorgente dall’osservatore: una lampadina da 100 watt ci fornisce molta luce se è posta al centro di una stanza mentre ci appare molto poco luminosa se la vediamo ad un centinaio di metri da noi. Quando gli astronomi credevano che le stelle fossero tutte uguali giudicavano le distanze di esse dalla Terra in base all’affievolimento della loro luce.

Ora noi sappiamo che le stelle non sono fisicamente tutte uguali. L’affievolirsi della luce con la distanza è conseguenza del fatto che a distanze via via maggiori dalla sorgente luminosa la stessa quantità di luce deve illuminare una superficie maggiore. In termini matematici si dice che la luminosità cala con il quadrato della distanza dalla sorgente. In termini più pratici diciamo che se la distanza raddoppia allora la luminosità cala di quattro volte, se la distanza triplica, la luminosità cala di nove volte, se quadruplica cala di sedici volte e così via. Se le stelle che vediamo ad occhio nudo fossero le sole presenti allora il problema della notte buia sarebbe risolto: la luce delle stelle più distanti finirebbe per non essere percepita. Però la concezione di Universo descritta prima ci diceva che lo spazio è infinito ed anche le stelle sono in numero infinito. Se poi la densità delle stelle è costante allora il loro numero dovrà crescere con il volume di spazio considerato cioè, sempre in termini matematici, con la terza potenza della distanza. Ancora una volta, se raddoppia la distanza il volume cresce di otto volte, se triplica la distanza il volume cresce di 27 volte e così via. Se mettiamo insieme questi due concetti otteniamo il paradosso in questione.

La luce delle stelle cala secondo una certa legge con la distanza però il loro numero cresce con un’altra legge sempre con la distanza. Le due leggi sono diverse nel senso che il numero delle stelle aumenta più velocemente con la distanza di quanto cali la loro luce con la distanza stessa. Facendo un semplice conto (che non si fa qui) risulta che complessivamente la luminosità delle stelle cresce in modo proporzionale con la distanza: al raddoppiare di essa la luminosità raddoppia, al suo triplicare la luminosità triplica e così via. Se l’universo è infinito allora la luminosità deve pure essere infinita e di conseguenza di notte il cielo dovrebbe essere più luminoso che di giorno. La luce delle stelle fisse dovrebbe offuscare la luce del Sole! Questo è il paradosso in questione.

Dato che noi vediamo la notte buia ci deve essere da qualche parte in questo ragionamento appena fatto un errore. Per capire perché il paradosso di Cheseaux-Olbers non è un paradosso (e quindi trovare l’errore) si deve aspettare i primi anni di questo secolo e la nascita della moderna cosmologia.

I concetti di universo extragalattico come noi ora sappiamo sono legati ad una serie di scoperte osservative e teoriche datate intorno agli anni ‘20.

Le osservazioni fatte con telescopi via via migliori mostravano tra i vari oggetti celesti delle “nebulose a spirale” chiamate così perché apparivano proprio come nebulosità biancastre a forma di spirale. L’avvento della fotografia astronomica migliorava di molto la definizione dei particolari mettendo in mostra sempre meglio la forma spiraleggiante di questi corpi celesti. Noi oggi le chiamiamo galassie. Tuttavia in quegli anni il problema che assillava gli astronomi era capire dove fossero situate queste nebulose a spirale: dentro o fuori la Via Lattea?

Answer 6

Perché non esiste , come di giorno, il fenomeno di rifrazione della luce solare da parte dell' atmosfera.
Se non ci fosse , sulla Terra , atmosfera, vedresti il cielo nero anche di giorno, come un astronauta sulla Luna, nonostante ci sia il Sole.
La luce delle Stelle è troppo lontana per illuminare sufficientemente la superficie terrestre.

Answer 7

La risposta si trova nel paradosso di Olbers
www.pd.astro.it/PlanetV/L27_00T.html
it.wikipedia.org/wiki/Paradosso_di_Olbers
www.cartesio-episteme.net/olbers.html -

Answer 8

Sarà la centomillesima volta che leggo questa domanda. Cercati in internet o su lo stesso answer "Paradosso di Olbers".

Answer 9

Ma sei un parente di Marzullo????

Answer 10

non mi sembra che il giorno sia tanto luminoso, a volte la notte è più chiara del giorno

Answer 11

perchè il giorno è illuminato???