Paradoxe d'Olbers

vignette|Analogie du paradoxe d'Olbers avec une forêt : s'il y a une infinité d'arbres autour de nous, on ne voit que des arbres. Le paradoxe d'Olbers (), appelé aussi paradoxe de Cheseaux-Olbers ou paradoxe de la nuit noire, est une contradiction apparente entre le fait que le ciel est noir pendant la nuit et l'hypothèse que l'Univers serait statique, homogène et infini, qui impliquerait notamment que, depuis tout point du ciel, on devrait pouvoir observer une source lumineuse, aussi éloignée et petite soit-elle. La résolution de ce paradoxe tient dans le fait que l'hypothèse d'un Univers statique, homogène et infini est fausse selon différentes théories de la cosmologie moderne. Parmi celles-ci, la théorie du Big Bang implique au contraire que l'Univers est dynamique et d'âge fini : ces deux caractéristiques permettent de fournir une explication à l'obscurité de la nuit. Le paradoxe a été baptisé dans l'ouvrage Cosmology (1952) du cosmologue anglo-autrichien Hermann Bondi, en l'honneur de l'astronome allemand Heinrich Olbers. Ce dernier l'avait décrit en 1823, mais il avait déjà été énoncé par Thomas Digges en 1576, par Johannes Kepler en 1610 ainsi que par Edmond Halley et Jean Philippe Loys de Cheseaux au . vignette|Le paradoxe d'Olbers en action : addition progressive des étoiles. Si on suppose l'Univers infini contenant une infinité d'étoiles uniformément réparties, alors chaque direction d'observation devrait aboutir à la surface d'une étoile. La luminosité de surface d'une étoile est indépendante de sa distance (si l'on suppose que les photons ne perdent pas d'énergie au cours du temps) ; une étoile semblable au Soleil est moins brillante que celui-ci uniquement en raison de son éloignement, qui fait que sa taille apparente est beaucoup plus faible. Donc, dans l'hypothèse où toute direction d'observation intercepte la surface d'une étoile, le ciel nocturne devrait être aussi brillant que la surface d'une étoile moyenne comme notre Soleil ou n'importe quelle autre étoile de notre galaxie.

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Univers

vignette|redresse=1.8|Représentation à l'échelle logarithmique de l'Univers observable. Au centre figure le Système solaire et, à mesure qu'on s'en éloigne, les étoiles proches, le bras de Persée, la Voie lactée, les galaxies proches, le réseau des structures à grande échelle, le fond diffus cosmologique et, à la périphérie, le plasma invisible du Big Bang. L'Univers, au sens cosmologique, est l'ensemble de tout ce qui existe, décrit à partir d'observations scientifiques et régi par des lois physiques.

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