Perché è buio di notte ?

Perché il cielo è nero di notte? Potreste pensare che la risposta sia ovvia - non c'è il sole! Ma l'unica ragione per cui il cielo appare blu di giorno è che la luce del sole viene diffusa dall'atmosfera - se non ci fosse un atmosfera (come sulla luna), il cielo sarebbe sempre nero, anche quando brilla il sole. Quindi riformuliamo la domanda - perché lo spazio è nero? Cioè, lo spazio è pieno di stelle - innumerevoli stelle, che splendono tutte almeno quanto splende il sole, e, in un universo infinito ed eterno, qualunque direzione tu scelga, se guardi abbastanza lontano in quella direzione, vedrai una stella o una galassia. Quindi tutto il cielo dovrebbe essere luminoso come il sole, giorno e notte! E dato che non lo è, il fatto che il cielo di notte sia nero significa che c'è un punto lontano da noi in cui le stelle e le galassie semplicemente… finiscono? Un confine fra qualcosa e niente? Un "bordo" dell'universo? Non esattamente - tutti i dati a nostra disposizione sembrano indicare che lo spazio non ha un bordo. Ma l'universo stesso si - non un bordo spaziale, ma uno temporale: per quanto ne sappiamo, l'universo ha avuto un inizio. O quantomeno un momento, circa 13,7 miliardi di anni fa, quando l'universo era così piccolo e aggrovigliato con sé stessoche la nostra comune nozione di spazio e tempo crolla. E dato che è passato solo un tempo finito dal cosiddetto inizio, ciò significa che alcune delle stelle necessarie a riempire il cielo perché ci sia "luminosità in ogni direzione" sono così distanti che la loro luce semplicemente non ha ancora avuto il tempo per raggiuncerci… è come se l'universo fosse un grande temporale e noi stessimo ancora aspettando si sentire il tuono dalle stelle veramente lontane. Ma aspettate, è meglio di così - dato che la luce impiega tempo per viaggiare attraverso l'universo, quando puntiamo il nostro telescopio su qualcosa di veramente molto lontano, noi stiamo in realtà osservando quella parte di universo com'era quando la luce fu emessa. Quindi quando guardiamo alla luce vecchia di 13,5 miliardi di anni, non è che non vediamo le stelle solo perché la loro luce non ci ha ancora raggiunti - non vediamo nessuna stella perché stiamo dando una sbirciata all'universo precedente alla formazione di qualsiasi stella! Un universo privo di stelle! Ora questa mi sembra una gran buona ragione perché di notte guardiamo su e vediamo un cielo nero. Ma… non lo è. Voglio dire, è vero che possiamo trovare punti nel cielo dove non ci sono stelle guardando oltre le stelle più antiche e così ancora più indietro nel tempo. Ma anche quando puntiamo i nostri telescopi oltre le stelle più antiche, vediamo ancora della luce. Non luce di stelle, ma la luce rilasciata dal big ***. E si rileva che questa “radiazione cosmica di fondo” arriva più o meno uniformemente da tutte le direzioni, creando un fondo oltre le stelle. Quindi, Ne deduco che, tanto per cominciare, il cielo di notte NON E' realmente nero. Ok... quindi se i nostri telescopi ci dicono che il cielo di notte non è nero, allora perché appare nero? Ecco un indizio per la vera risposta: quando il telescopio Hubble fotografò le stelle lontane di un estremamente profondo campo di Hubble sorprendentemente bello, scattò le fotografie usando una fotocamera a infrarossi. Perché? Beh, distanti stelle e galassie si stanno allontanando da noi perché l'universo è in espansione. Quindi, nello stesso modo in cui una registrazione che rallenta diminuisce il tono della mia voce, l'effetto doppler è la causa per cui le stelle che si allontanano da noi diventano più rosse, e più sono lontane, più velocemente si allontanano e più rosse diventano, fino a che diventano… infrarosse. E quindi non possiamo più vederle. Almeno non a occhio nudo - ed è per questo che il cielo di notte appare nero! Riassumendo: se vivessimo in un universo infinito e immutabile, l'intero cielo sarebbe luminoso come il sole. Ma il cielo è nero di notte, sia perché l'universo ha avuto un inizio quindi non ci sono stelle in tutte le direzioni ma soprattutto perché la luce proveniente da stelle super distanti (e dall'ancora più distante radiazione cosmica di fondo) si sposta verso il rosso fino ad uscire dallo spettro visibile a causa dell'espansione dell'universo, cosicché non possiamo più vederla. Infine! Abbiamo fatto un po' di luce sul perché il cielo è nero di notte. E perché non lo è.