Perché di notte il cielo è buio?

Perché di notte il cielo è nero? Si sarebbe tentati di pensare che la soluzione sia ovvia: non c'è il Sole! Ma l'unica ragione per cui il cielo appare azzurro di giorno è che la luce del Sole viene diffusa dall'atmosfera; se questa non ci fosse (come sulla Luna), il cielo sarebbe sempre nero, anche quando brilla il Sole. Quindi bisogna riformulare 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 si scelga, se si guarda abbastanza lontano in quella direzione, vedrai una stella o una galassia. Quindi tutto il cielo dovrebbe essere luminoso come il Sole, giorno e notte!

Dato che questo non avviene, il fatto che di notte il cielo sia nero significa che c'è un punto lontano da noi in cui le stelle e le galassie, semplicemente, finiscono? Un confine tra qualcosa e niente? Esiste quindi un bordo nell'Universo?

Non esattamente. Tutti i dati a nostra disposizione sembrano indicare che lo spazio non ha un bordo, ma l'Universo sì. Non un bordo spaziale, ma un bordo temporale. Infatti l'Universo ha avuto un inizio. 13,7 miliardi di anni fa l'Universo era così minuscolo, denso e caldo che la nozione stessa di spazio-tempo non aveva più alcun senso. Dato che è passato un tempo finito da questo inizio, alcune delle stelle necessarie a riempire il cielo affinché ci sia "luminosità in ogni direzione", sono così distanti che la loro luce non ha ancora avuto il tempo per raggiungerci.

Inoltre, quando osserviamo abbastanza lontano, con i radiotelescopi, arriviamo a vedere anche la luce emessa dal Big Bang, detta radiazione di fondo cosmica. Questa è il "flash" di energia emesso dal Big Bang. Da ciò si deduce che il cielo di notte non è veramente "nero", ma la radiazione delle galassie più distanti e del Big Bang, sono talmente "spostate verso il rosso" dall'espansione cosmica che non cade più nel dominio della luce visibile.

Se i nostri occhi fossero sensibili alle microonde o alle onde radio, il cielo di notte non sarebbe affatto nero.

Tutto ciò che ho scritto (e anche qualcosa in più) lo potete trovare in questo filmato spiegato con bellissime vignette.

Buona visione a tutti.