若是我说,人眼能看多远没有尽头,无限远,良多人会感觉很奇异吧?或者说,必定不相信吧,认为这是瞎扯。不外没关系,请耐烦看完我的介绍,列位就会就不得不信了。
首先,人眼是一个被动的接收器
很多人老认为人的“目光”快得不得了,比光速快多了,夜空中几百上千光年的星星一抬眼就看到了,这比光速快几多倍?其实,这是一叶障目,没转过弯来,并且底子不知道光是个啥玩意,才会获得这种错误结论。
人是没有“目光”的,若是没有“光”,人眼毛用都没有,一点什么也看不见。人眼是靠感光细胞被动接管进入视网膜的光旌旗灯号的,是各类物体经由过程发光或反光,形当作某种形象以光速传到了我们的视网膜,再改变当作电旌旗灯号输入到大脑,颠末大脑的经验加工,就“看到了”这些形象。
光是什么?就是电磁波,人眼可以或许看到的光叫可见光,是波长在380nm(纳米)到760nm之间的电磁波。人们看到的所有物体,都是这些物体的光线传到了我们的视网膜,而不是我们的“目光”伸出去抓住了它们,人的肉眼只是被动的接管到这些物体的光线罢了。
所有看到的物体都是“曩昔时”
何谓“曩昔时”,就是我们看到的所有工具,都已经是曩昔的工具了,而不是即时的工具。当然这种“曩昔时”要看曩昔了多久,时候曩昔的越久转变就会越大,时候很短暂,固然也有转变,但不消紧密仪器,光凭肉眼很难看出来,是以一般就被忽略了。
这是因为光速再快,也仍是有速度限制的,光在真空中和空气中行进的速度每秒钟约30万公里。人眼是依靠光传递旌旗灯号过来,才可以或许看到所有物体。这些物体无论是自觉光,仍是依靠反射光,人眼都要颠末必然时候才能接收到的,再颠末大脑加工当作像,这样看到的所有物体就都已经是曩昔的样子了,而不是即时的样子。
当然因为光速很快,在地球上看到的物体就根基可以忽略传布时候,可以视为看到了最接近即时的样子。如看到1米距离的物体,这个物体就是3亿分之一秒之前的样子;看到1公里远的物体,这个物体就是30万分之一秒前的样子;看到10公里的物体,就是3万分之一秒前的样子。
人类日常生活对这种万分之一秒甚至亿分之一秒,底子无法感受,所以自古以来,人们就认为所有看到的就是那时的样子。但跟着科学成长,在遥远距离的空间,就不克不及忽略这种延滞性了。好比我们看到的月球,距离我们约40万公里,月球的样子就永远是1秒钟前的样子;太阳距离我们1.5亿公里,看到的太阳就永远是8分多钟前的样子。
夜空中的星星就更远了,除了几颗行星,我们看到的所有恒星都是光年级距离,1光年就是光速走一年的时候,约为9.46万亿公里。肉眼看到比来的恒星是半人马座a星,距离我们约4.3光年;看到最远的恒星是船底座的海山二,距离我们约7500光年;看到最远的星系是仙女座大星系,距离我们254万光年。
我们看到的这些恒星、星系就是几光年甚至几百万光年前的样子了,它们此刻的样子已经改变了,但要过几年甚至几百万年,人类才可以或许看到。
人眼能看多远不是由本身决议
谁也无法决议本身能看多远,因为我前面说了,人眼看物体是被动的,只要这个物体的光传到了视网膜,我们就可以或许“看”到。是以能看多远,取决于多远的物体之光能不克不及达到我们的视网膜。
那么什么物体的光可以或许传得更远呢?这取决于物体的亮度和大小,简单说来,就是物体光度(亮度)越大,物体自己体积越大,其光线就传布得就越远;反之物体越暗淡,体积越小,其光线传布距离就越短。
如仙女座星系距离我们254万光年,因为其体积大,亮度大,我们也可以或许看到;而一个完全不发光的物体即便放在我们面前,我们也无法看到。如在漆黑的房子里,各类物体就在面前也无法看到;一个小于我们视角的物体就在我们的巴掌上我们也看不见,好比我们的手掌上保存着亿万个细菌,能看到吗?
人眼分辩物体的能力以视角和光度来权衡,也就是说,当这个物体达到人眼时还有必然的夹角,人们才可以或许“看到”;同时这个物体必需具有必然亮度时,人眼才可以或许感知 。人眼最小分辩夹角计较公式为:△θ=1.22λ/D=3.4*10^-4rad≈1'(λ=550nm,D为瞳孔最小直径)。
这个公式申明,人眼看到的工具小于1'(1分角)时,就无法分辩物体细节,只能看到一个点。所谓“明视距离”就可以让我们更直不雅地舆解视角问题,即在距眼睛25厘米处,人眼分辩率约为0.1mm(毫米),就是两个物体间距在0.1mm时才能分辩出来。
任何物体在四周时角度很大,距离越远视角角度就越小了,当入射角小于1'以下,就无法分辩了。是以人们看到的恒星,除了极个体距离较近又很庞大的恒星,即便用再大的千里镜看,也只能看到一个亮点,底子无法看到其圆面。
因为恒星亮度和体积大小分歧,距离我们比来的比邻星,只有4.22光年,但因为其体积小亮度弱,我们肉眼也无法看到;而距离遥远254万光年的仙女座星系,我们还能看到,并且是很大一片;海山二也是因为体积和亮度很大,才当作为人类肉眼能看到最远的恒星。
人类肉眼可以或许感光的最小亮度一般要至少3个光子,还要在极黑的情况中才可以或许感光到。是以有些天体尽管庞大,但因为距离太远,很难有3个光子可以或许进入肉眼,所以也无法看到。人们操纵千里镜,就是将远方的物体放大,让这些物体进入人的肉眼时更大更亮,才可以或许被人类“看到”。
哈勃千里镜经由过程放大效应,相对人类眼睛目力晋升了6.3亿倍,是以可以把远方到来的很是微弱光线经由过程放大让人类视网膜感光,此刻人类看到最远的天体距离我们130多亿光年了。但这也不是我们“目光”曩昔抓住的,而是这些光颠末130多亿年的奔波来到了我们面前。
理论上,若是天体足够大,亮度足够强,只要达到人眼的视角跨越1',亮度跨越3个光子,不管这个天体距离我们多远,就都可以或许看到。是以人眼看物体没有距离限制,只有达到眼睛里的物体大小和亮度限制。
此刻信了吧?接待会商,感激阅读。








