Paradoxe de la nuit noire

Le paradoxe de la nuit noire, aussi appelé le paradoxe d’Olbers est une contradiction vieille de plus de 3 siècles qui repose sur le fait que dans un Univers à l’époque supposé statique et infini, le ciel est sombre la nuit.

En effet, si on suppose l’univers infini et composé d’une infinité d’étoiles, peu importe la direction dans laquelle on regarde dans le ciel, on tombera sur une étoile. En additionnant progressivement toutes les étoiles, le ciel nocturne devrait être aussi brillant que la surface de notre soleil. La luminosité de surface d’une étoile est indépendante de sa distance : ce qui fait qu’une étoile semblable au Soleil est moins brillante que celui-ci, c’est que l’éloignement de l’étoile fait que sa taille apparente est beaucoup plus faible. Il ne devrait pas avoir besoin du soleil pour qu’il fasse jour 24h/24.

Ce paradoxe a été résolu au 20è siècle et réclame 3 ingrédients différents:

  • D’abord il faut que l’univers soit en expansion, c’est quelque chose que nous savons depuis les années 1930. On sait aussi que la lumière en provenance des galaxies lointaines est décalée vers le rouge. Ainsi, le spectre lumineux qui nous vient de ces galaxies nous apparaît comme virant peu à peu dans les fréquences lumineuses que nous ne pouvons plus voir (typiquement les infrarouges)
  • Il faut tenir compte du fait que les étoiles ont une durée de vie finie. On reçoit encore leur lumière mais elles n’en émettent plus car elles sont mortes il y a déjà longtemps. Il ne faut donc pas les compter dans le bilan lumineux de l’univers.
  • Il faut également tenir compte du fait que l’univers a un âge fini et que la lumière voyage à une vitesse finie. La lumière de la plupart des étoiles n’a pas encore eu le temps de parvenir jusqu’à nous.

Lorsqu’on cumule ces 3 ingrédients, on a une explication du paradoxe de la nuit noire.
Donc si nous étions conscients de ce que nous savons, à chaque fois que nous voyions le jour se coucher et l’obscurité envahir le ciel, nous devrions nous souvenir que c’est parce que l’univers est en expansion, que les étoiles sont mortelles et que l’univers a un âge fini.

Je vous laisse méditer là dessus 🙂

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