02.25 人類的肉眼到底可以看多遠?夜晚能看到幾光年以外的恆星,是不是說明可以看到幾光年?

Aaronflnn


這又是一個眼光有多快多遠的問題。

其實只要是一個正常的人,能看到多遠,與人眼關係不大,而是由人眼看到的物體起決定作用。

人眼之所以看到物體,是因為物體有光。人眼睛裡有感光細胞,只能夠看見可見光。可見光是電磁波的一小段波段,波長在0.38~0.76um之間。

除了可見光,電磁波整個波段中,還有無線電波、微波、紅外線、X射線、γ射線,這些都是光波的範圍,這些是人眼是看不見的不可見光,但有的動物可以看到紅外線和紫外線。

人眼的這種特性是長期進化的結果。因為地球光的來源主要是太陽,而太陽光在輻射到地表時,很多波段的光都被地球大氣過濾吸收掉了,這樣照到地表用於照明的光主要是可見光波段。

因此人類對於其他的不可見光就沒有必要進化出感光細胞了,這樣人眼對於光的感受就只留下可見光這個功能了。

有些動物因為要在特殊環境下,比如夜晚活動捕食,或彌補視力不足,長久以來就進化出了對紅外線、紫外線等敏感的感光細胞,就能夠看到一些人類看不到的東西和色彩。

人看物體是被動的,守株待兔式的。

也就是說,人不會主動去抓取各種光,而是被動的接受環境中到達視網膜的各種可見光,就像守株待兔的守在自己的眼眶裡,不會出眼眶1微米去“抓取”物體。

當來自四面八方的光來到眼前時,人的主動權就是看什麼或者不看什麼。

這些傳入人類視網膜的物體有自己發光的,比如太陽等恆星、火光、燈光等;有對光進行反射折射衍射傳到人眼中的,如本身不發光的月球、行星、房屋、人體、各種人造物、山川河流等等。

人眼能夠看多遠,除了眼神有問題的人,比如近視、遠視、弱視、瞎子等眼睛壞了的人,主要取決於看到物體的大小和亮度。

物體越大的東西,越亮的東西,我們就越能夠更遠的看到,看得就更清晰。

比如,我們能夠看到百十公里遠的一座山,看到1公里外的高樓,但卻看不清10米以外的一隻螞蟻;在夜晚能夠看到10公里以外的燈光,卻看不清100米遠的人影。

太陽距離我們1.5億公里,我們能夠隨意的看到;而病菌病毒在我們的手掌上有很多很多,有誰能夠看到呢?

人眼看物體的大小是依靠人眼的視角。

視角就是人眼能夠分辨的最小角度和最大角度。

我們這裡只講最小角度。

人眼的最小分辨角(角分辨極限)在教科書中表示為:U=0.610×λ/R=0.610×(5.5×10~(-4)/1) =3.35×10~(-4)rad=1.15′≈1′

式中R為人眼瞳孔在正常照度(約50勒克司)下的半徑,約為1mm;λ為光波中人眼最敏感的黃綠光的波長5.5×10~(-4)mm。

這就是說,人眼識別物體的最小分辨角約為1’,這也說明,距離越近的物體,進入人眼的角度就越大,而越遠的物體,角度就越小,更遠了就沒有角度了,怎麼能夠看到呢?

地球很大吧,我們在地球上只能夠看到一點點局部,而到了幾萬公里的地方,就可以看到地球一個完整的球體,到了10萬公里,地球就成了一個籃球,這時進入眼簾的分辨角就小了很多了;到了100萬公里,就可以看到一個地月系統了。

但到了千萬公里,地球在人的肉眼中就沒有了分辨角了,這時候看到的就是亮點了,比如我們看金星,是一顆很亮的星星,而在金星位置上看地球,也有那麼亮。

因為金星和地球體積差不多,與地球平均距離約4100萬公里。

越亮的物體,就能夠越遠看到。

我們看到天上所有的星星,基本都看不到它們本身的分辨角,都是因為它們有亮光,我們才能夠看到它們的光點,而不是球面。

即便用望遠鏡,據我所知,目前除了參宿四可以看到一個圓面,所有的恆星都無法看到圓面,即便望遠鏡倍數再大,也只能夠看到一個亮點。

這就是越亮越大的物體,我們能夠看到更遠,但由於太遠,我們只能看到一點光,而形不成1‘視角,即便用望遠鏡放大到了人眼還是形不成1’以上的視角,所以就看不到恆星的圓面。

我們人眼看到最亮的星星,除了太陽月亮,就是金星,視星等約-4.6;人眼能看最暗的星星極限為6等星。這些最亮或最暗的星星既與距離有很大關係,又與大小和亮度也有更大關係。如果又小又暗的恆星,雖然距離我們很近,人眼也看不到。

如距離我們最近的一顆恆星叫比鄰星,距離我們只有4.22光年,但由於它很小亮度又低,人的肉眼無法看到。

目前我們人類肉眼能看到最遠的單個恆星叫海山二,距離我們達到7000光年左右。這是因為這顆星很大很亮。

比較容易看到最遠的星系是仙女座星系,這個星系很大,是我們銀河系的兩倍多,包含有上萬億顆恆星,這些恆星發出的光芒總能量很大,所以我們能夠看得到。

觀測條件好時,還可以看到三角座星系(M33),距離我們300萬光年,這應該是人類目力所及最遠的天體了。

如果有一個天體非常巨大,又非常亮,人眼就能夠看得更遠了。

超新星爆炸和伽馬射線暴,是目前人類認為宇宙中發生的最極端事件,所爆發的能量一瞬間可以達到一個星系甚至若干星系輻射總能量,所以發出的光可以照亮宇宙。

這個時候人類肉眼就能夠看得更遠。

2008年3月19日,美國雨燕探測器發現命名為“GRB 080319B”的伽馬射線暴,其視星等一度達到5等,如果對準方向仔細觀測,人的肉眼是能夠看到的。這束伽馬射線暴之光距離我們75億光年。

只是由於是突發事件,這個伽瑪暴高光度只維持了半分鐘時間,5等星的亮度還是很微弱的,因此看到的人極少。但理論上,這是人類迄今能夠看到最遠的亮光。

人眼看到的物體都是過去時。

我們人眼看到各種自發光或者反光物體傳到眼睛,都是有距離的,而光是有速度的,在真空中約每秒30萬公里,雖然很快,也還是需要時間傳輸的。

因此我們看到的事物都不是即時事物,都是經過一定時間傳播的過去事物,哪怕1米遠的東西看,也經歷了1億分之一秒的時間傳輸,看到的就是1億分之一秒之前的樣子。

我們看到1光年遠的事物就是1年前的樣子,1億光年遠的天體就是1億年前的樣子,那個75億光年遠的伽馬射線暴,就是75億年前大爆發發出的,經過漫長的75億年傳輸,才到達了我們的眼簾。

說了怎麼多,而且過去也從不同角度說過多次,不知道一些總認為眼光速度怎麼怎麼快的朋友明白了不?

歡迎討論,謝謝閱讀。

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時空通訊


準確說不是人類能看多遠,而是多遠的光線可以進入我們眼睛,並被我們識別。我們之所以能看到物體,是因為物體自身發出的光線或者反射的光線進入了我們的眼睛,也就是說只要眼睛可以接收到由物體射過來的光線,我們就可以看到它。

物體的大小和亮度決定你能多遠能看到它,眼睛的結構決定你多遠能看清它

第一點很好理解,晚上觀察遠處的物體總是看不清,甚至看不見,但是如果用手電筒照亮它,就容易觀察多了。

雖然只要來自物體的光線進入眼睛我們就能看的物體,但是卻並不一定能看清物體。這就和人眼的分辨能力有關了,而人眼的分辨能力除了和人眼的結構有關,還和一些外部環境有關,比如物體亮度等等,在理想的外部環境中,人眼也是有極限的分辨率的,人眼在結構上和攝像機非常類似,瞳孔可以調節進入光線的多少,晶狀體可以進行成像對焦,對於視力好的人而言,據說可以在十米遠的距離分辨出相距3毫米的兩條劃線,對於我來說,估計就看成一條線了。

再來說說人類用肉眼能看到的最遠物體

一個物體越亮越大,我們就越能在遠處看到它,宇宙中什麼又亮又大?當然是恆星了。除太陽系內的星星外,我們所能看到的星星幾乎全部都是恆星,而且整個天空中能用肉眼看到星星百分之九十以上都是銀河系內的恆星。對於描述星星的目視亮度有一個視星等值,數值越小,代表其目視亮度越高,太陽的視星等值約為-26.7,算是最亮的“星星”了。


普通人夜晚能看到的最暗的星星視星等值約為6,整個夜空中肉眼能看到的星星數量大約有六千顆左右。單個恆星雖然很亮,但是距離太遠的話,我們依然無法看到它,如果是一群恆星的星系就不一樣了,三角座星系直徑超過5萬光年,包含4×10^10顆恆星,距離我們大約300萬光年,其視星等大約為5.5,只有晴朗的夜空才能看到它,三角座星系目前被認為是肉眼能看到的最遠的星星。

總結

人類的眼睛能看到多遠的物體,和物體本身的大小以及亮度有關,越大越亮的物體我們越容易在較遠的距離上看到,但是因為人眼的分辨極限問題,雖然我們能看到物體卻並不一定可以看清它,就像我們最遠能看見三百萬光年外的三角座星光,但是看起來它也只是一顆小星星而已。

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漫步的小豆子


在晴朗無月的夜晚,遠離喧囂的城市,抬頭就能看到滿天繁星。其中幾顆是太陽系中的行星,另外大部分都是遠在太陽系外的恆星,還有少數幾個是星雲和河外星系。那麼,人類的肉眼可以看到多遠的星星呢?

最遠的行星

水、金、火、木和土星是五顆比較容易看到的行星,但理論上肉眼最遠可以看到天王星。根據計算,天王星最亮時的視星等為5.4等,這意味著在觀測條件極佳的情況下,它是肉眼可見的。在這種情況下,海王星與地球的距離約為25.4億公里(17天文單位)。

在大部分情況下,肉眼可見最遠的行星是土星。土星離我們較近,距離大約12億公里(8天文單位),並且它足夠大,所以它的視亮度不低,很容易用肉眼看到。

最遠的恆星

全天肉眼可見的恆星大約有七千顆,但大部分恆星離地球不超過1000光年。很多著名的亮星距離我們只有幾光年至幾十光年,其中包括天狼星、織女星、開陽星。

只有少數肉眼可見的恆星距離地球上千光年,例如,距離為1260光年的參宿一,距離為2600光年的天津四。而極少有肉眼可見的恆星距離地球超過一萬光年,因為恆星的質量是有上限的,這使得它們的亮度也是有上限的。據估計,仙后座V762應該是肉眼可見最遠的恆星,它的距離達到了1.6萬光年。

最遠的河外星系

雖然星系的尺寸和亮度遠高於恆星,但它們離地球實在太遠了,所以肉眼可見的河外星系非常少,僅有四個,其中最遠的是位於300萬光年外的三角座星系(M33)。

更加遙遠的天體

三角座星系並非是人眼所能看到的極限,人眼還能看到比這遠得多的天體。大質量恆星的死亡過程非常劇烈,它們會爆發成極為明亮的超新星,短時間內的亮度將會超過一整個星系。因此,我們其實可以看到非常遙遠的超新星。

根據目前的觀測記錄,牧夫座方向曾經有一顆遠在75億光年外的超新星可以直接用肉眼看到。這顆超新星在兩極噴發出超強的伽馬射線暴(GRB 080319B),當它穿過75億光年的遙遠空間來到地球上時,它的亮度仍然高到肉眼可見半分鐘。


火星一號


人類的肉眼到底可以看多遠?夜晚能看到幾光年以外的恆星,是不是說明可以看到幾光年?

肉眼的極限分辨是6等星,當然在這個答案中包含了非常關鍵的一個信息,即我們肉眼感知的光感亮度極限的6等星大約是太陽的12.5萬億分之一!但卻沒說明到底是多少光年外,這是因為肉眼感知星星並不是以距離為標準的,而是進入眼底的光線強度!

一、是我們看到了目標?

眼睛就是一臺超級精密的相機,但從來都不會有人說相機看到的了目標!一般我們以相機拍攝到了目標或者記錄到了某個目標,這是因為人的視覺系統和相機是有區別的,人的眼球后有一個超級視頻處理裝置-大腦,可以將複雜的左右平面圖像處理成立體視覺!而相機在底片後就沒有任何處理系統了,現代數碼相機會有基本的圖像記錄與處理(手機還有美顏、美圖等軟件)!因此我們用看見來形容我們的視覺過程,但卻用記錄或者拍攝到來形容相機的重要原因!

但在之前的光線收集與感光過程,其實和相機並沒有差多少!因此並不是我們看到了目標,而是目標的光線進入到了我們眼底被我們感知!而這個光線來自哪裡,眼睛管不著,更沒法管,只要光線足夠強,能被視杆細胞或者視錐細胞感知那麼我們就會認為看到了目標!

二、眼睛能“看”到的最遠的星星有多遠?

從上文我們瞭解到看多遠並不是取決於眼睛,而是目標的亮度等級,對於天文觀測來說,我們星等來描述!

一般我們用6等星來檢驗視覺極限,但據報告有部分人可以看到更暗的星星,當然這是有要求的,比如視覺必須極其敏銳,而且在觀測之前需要讓瞳孔儘可能擴大以收集更多的光線!這裡必須要提一下成年人眼球的直徑大約23-24MM,而瞳孔的直徑最大一般很少超過5MM,從這點來看那麼大一顆眼球,只有5MM的瞳孔直徑可以經過光線,是不是很浪費?當然我們不可能認為增加瞳孔直徑,儘管可以使用瞳孔放大的藥物,但同時調節眼球晶狀體的鬆弛而無法對焦,導致無法視物!

六等星下範圍內,我們能看到的極限大約是7500光年外的海山二,它的視星等為+4.3(最亮),當然這個星等絕大部分人看起來並無壓力,不過海山二是一顆高光度藍變星,它的亮度會隨著時間逐漸變化!而另一顆則是仙后座V762可能是肉眼可見最遠的恆星,距離為1.48萬光年,視星等為5.87!

是不是很容易找仙后座?

三、肉眼能看到最遠的天體有多遠?

其實天體的概念很寬泛了,星系和超新星以及伽瑪射線暴都是我們的目標!

1、最遠能看到的星系三角座星系 即M33,這是我們肉眼能看到的最遠的星系,距離為295萬光年,而比較近的一些的則是254萬光年外的仙女星系,而大小麥哲倫則分別距離16-19萬光年!

2、肉眼能看到最遠的超新星是多遠?

肉眼能見的超新星也就是SN1987A了,距離為16萬光年!

超新星爆發後在星雲中擴散的過程

3、還有一個刷新人類肉眼看到極限的伽瑪射線暴GRB 080319B 當然它只是在可見光波段保持在肉眼極限星等5.8等約半分鐘左右,從理論上來看,被人發現的可能性極低,但它在理論肉眼觀測範圍內!

雨燕衛星觀測到的牧夫座發生的伽瑪射線暴,比較令人矚目的是它位於75億光年之外!但事實上,這些都是極端個案,人類肉眼所見的絕大部分星星都在銀河系距離地球約1000光年內!

以銀河系20萬光年的距離來看,這個1000光年的直徑只有1/200,在銀河系地圖上簡直就是一個不起眼的存在,但這就是我們肉眼看到的99.9999999999%世界,肉眼的世界就這麼大!

但這些都不是問題,光學玻璃透鏡可以輔助我們收集更多的光線而將我們觀測範圍指數級擴大,比如哈勃望遠鏡即可觀測到最暗為28等星的天體,大約為人類肉眼的6.3億倍!


星辰大海路上的種花家


說眼睛能看多遠,這個說法不是很嚴謹。

因為我們的眼睛,包括各種望遠鏡的原理是一樣的,我們只是接受來自外界的電磁輻射,光也是電磁輻射的一種。

只要來自外界的光可以照射到我們這裡,我們就可以看到,理論上就算來自宇宙邊緣的光線,只要可以照射到我們眼睛裡,同時強度可以被我們感知到,我們就可以看到。也可是說,我們的眼睛可以看到無限遠。

當然,實際上我們的眼睛看不到來自宇宙邊緣的光,原因是那裡來的光太弱了,弱到只有世界上最強大的望遠鏡才可以勉強看到。

而我們眼睛可以看到的最遠的天體就是仙女座星系,這是個距離我們254萬光年遠的星系,但是我們用肉眼就可以看的到。

所以,也可以說我們眼睛最遠可以看到254萬光年遠的天體。


寒蕭99


其實,關於這個問題,我們要搞清楚,我們之所以能夠看到東西,並非是因為我們的眼睛射出了光,去捕捉這些東西。而是因為物體自身發光或者發射光,光子進入了我們的眼睛,我們才看到了它們。

而題主問到的,我們是不是可以看到幾光年開外。

實際上,我們能看多遠,取決於很多因素,首先,這個位置上得有能發出光子的恆星,其次,這些光子能夠有能來到地球的,光子的數量達到一定的量,我們的視覺系統可以識別才行,只有滿足了這三條,我們才看得到。所以,並不是說及光年外發生了什麼,我們都看得到,其實我們能看到的真的很少很少。

而且,人類能看到的只是可見光,可見光只是電磁波的一個頻段。實際上,有很多電磁波,我們是看不到的,也就是說有很多恆星的光,我們的肉眼是捕捉不到的。所以,科學家為了更好地探索星空,用了不同頻段的望遠鏡進行探測。

曾經哈勃望遠鏡曾經在天球中找到一片最黑暗的區域,進行觀測,就是下面那塊用黃色邊框圈起來的,當時的科學家都等著看笑話。

結果連續曝光數天後,發佈了一張照片。這上面每一個光點都代表一個和銀河系一樣的星系,總共有3000多個,把當時的科學家們都嚇呆了。

所以,能看到多遠,取決於我們自身的觀測能量,以及是否有光源,並且是否有光子來到地球。目前來說,肉眼能看到最遠的恆星是300萬光年外的三角座星系(M33)。

當然,如果哪裡有超新星爆發,可能即使超過了300萬光年,我們也可能看得到。


鍾銘聊科學


以眼睛的分辨率是看不到那麼遠的 按理論來說只要光可以直線到達眼睛 就可以看到 但是星光到達眼睛時 那麼大的星球 眼睛就只看成了一個點兒 你分辨不出來 別說幾光年 就是太陽這麼近你也只能看到一個紅盤


樹口袋


這個問題其實十分不嚴謹,因為其實眼睛並沒有發射光。所以眼睛能接收到多遠傳來的光就可以看多遠,而且還要考慮發光體的亮度


EMC旺小明


人的眼看不到幾光年的距離,之所以能看見幾光前距離的天體發出的光,那是因為些天體所發的光已經過幾光年時間傳播到達了我們眼睛能看到的距離。


盛合田園


是:

海市蜃樓除外


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