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  • 1 # 時空通訊
    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。

    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區域性,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Swift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?

  • 2 # 人馬座A

    答案是人能看多遠,並非完全由眼睛的能力決定,而是與客觀條件,或者說觀測物件有關。從地球上,人眼能看到的最遠星系是三角座星系,距離我們300萬光年。而如果將範圍擴大到超新星,或伽馬射線暴,由於亮度太高,則能看到的更遠。根據記錄,一個曾經在75億光年外發生的超新星爆發,理論上可以被人眼看到,這是有依據的人眼的最遠觀察距離。

    人眼能看到的視星等

    天體越亮,越容易被看到。根據從地球上看到的亮度等級,天體被劃分了視星等。而肉眼能看到的最暗視星等為+6.5等。由此可見,天體能不能被看到,並不取決於距離,而是取決於在地球上觀察的亮度,而影響亮度的因素主要就是距離和天體本身的發光強度。例如月球,雖然遠沒有恆星的發光強度大,但離我們太近了,肉眼看來依然明亮無比,秒殺一眾恆星和星系。

    肉眼能看到的最遠的各類天體

    人眼在地球上,能看到的最遠的行星是天王星,天王星最亮時的視星等為5.4等。此時距離我們25.4億公里。

    不過這只是理論上,因為天王星還是太暗了,即使你確實看到了它,估計也不會認出它。能讓人明顯能辨認出的最遠的行星應該是土星。

    肉眼能看到的最遠的恆星是仙后座V762,距離我們1.6萬光年,視星等5.8等。

    肉眼能看到的最遠的星系是三角座星系(M33),距離我們300萬光年。

    肉眼能看到的最遠的超新星:2008年牧夫座方向一顆超新星爆發,同時產生超強的伽馬射線暴(編號GRB 080319B),其亮度一度達到5等(持續半分鐘),距離我們達到了驚人的75億光年。到目前為止,是人眼在地球上理論上能看到的最遠天體了。

    最後需要說明的是,以上這些天體都是基於目前的觀測。如果在未來在更遠的距離上出現一個更亮的天體,記錄可能會被改寫。

    總之,人的目力所及,不僅僅取決於眼力好壞,更取決於你所看的物件是誰。

  • 3 # 艾伯史密斯

    答:人類肉眼能否看見一個物體,取決於物體發出的光在到達地球時,其可見光波段的亮度是否足夠強,如果一個物體的亮度足夠強,即便傳播很遠也可能被我們肉眼看見;目前有記錄的,人類肉眼能看見的最遠天體是2008年的一次伽瑪射線暴,對應天體距離地球75億光年。

    在很多人的常識中,我們能否看見一個物體,很大程度上取決於我們與物體的距離,一個物體拿到足夠遠後我們肉眼就看不清了,當然距離只是其中一個因素,物體的亮度也是影響我們能否看到它的重要因素,這在天文學上尤其明顯。

    行星

    我們在萬里無雲的夜空下,可以看見密密麻麻星星,還有一條明暗相間的銀河,在這些星星中,有少數幾個是我們太陽系內的行星,比如金星、水星、火星、木星、土星,在特殊時候我們都可以肉眼看見。

    天王星的視星等為6.07,處於人類肉眼能看見的極限邊緣,在特殊條件下,視力好的人是可以肉眼看見天王星的,這也是人類能肉眼看見的最遠行星,與地球的距離大約為25億公里。由於行星不發光,所以再遠的行星就無法肉眼看見,我們只能藉助天文望遠鏡來觀測。

    恆星

    宇宙中最顯眼的天體是恆星,恆星發出耀眼的光芒,可以傳播到很遠的地方。

    在夜空下,我們肉眼能看見的恆星大約有6000顆(南半球+北半球),其中最亮的當屬天狼星,視星等高達-1.46,也是全天外除太陽外最亮的恆星,如果我們用天文望遠鏡觀察,會發現天狼星其實是一個雙星系統,由一顆藍矮星和一顆白矮星組成,距離地球8.6光年。

    在大約6000顆肉眼可見的恆星中,其中絕大部分與地球的距離不超過5000光年,最遠的距離地球大約1萬光年,當然亮度已經變得非常低,比如:

    (1)海山二,距離地球7500光年,當前視星等為4.3,在1843年時海山二出現一次偽超新星爆發,當時視星等一度達到了-0.8。

    (2)HD 91619恆星,位於天鵝座,視星等6.09,距離地球1.36萬光年。

    (3)HD 188209恆星,視星等5.6,距離地球1.48萬光年。

    星系

    我們位於的銀河系,是一個由近2000億顆恆星組成的巨大天體系統,在我們可觀測宇宙中,還有數萬億的星系,雖然一顆恆星的亮度非常有限,但是數以千億計的恆星組成的星系,亮度就非常可觀了。

    比如在南半球的夜空,我們很容易看到大麥哲倫星雲和小麥哲倫星雲,它們分別距離地球16萬光年和20萬光年,兩者都屬於我們銀河系的衛星星系。

    在北半球,合適的時候我們還能肉眼看見仙女星系,仙女星系距離地球254萬光年,視星等3.44,仙女星系也是我們本星系群中最大的星系。

    仙女星系有個衛星星系叫做三角座星系,距離地球大約300萬光年,視星等5.72,也基本在人類肉眼可見的極限邊緣,在特殊時候肉眼也能隱約看見,這是人類能肉眼看見的最遠星系。

    其他天體

    在我們宇宙中,還有一些突發事件,會導致某些天體的亮度瞬間變得相當高,比如超新星爆炸,不明原因的伽馬射線暴等等。

    在2008年3月19日,美國Swift空間探測器捕捉到一次名為GRB 080319B的伽馬射線暴,資料分析顯示,此次射線暴在可見光波段的視星等在5~6之間,也就是說,如果當時有人在夜空下剛好朝這個方向觀看,是有可能看到此次事件的,但是持續時間只有半分鐘,而該事件對應的天體距離地球75億光年,這也是人類肉眼可見的最遠天體。

  • 4 # 賽先生科普

    單純憑藉肉眼,只要進入眼睛的光子數量足夠,且處於可見光波段,那麼不論多遠我們都可以看見,所以談不到我們到底能看多遠。

    抬頭仰望星空,我們肉眼可見的星星(幾乎都是遙遠的恆星),其數量大概在6000多顆,然而這些星星到我們的距離,絕大多數都是一千光年以內,這個結論可能有些違背直覺,畢竟宇宙那麼大(以可觀測宇宙為例,半徑足足有410億光年),但細想一下,這並不奇怪,畢竟是肉眼觀察嘛

    最後再提一句,由於人類社會文明的進步,光汙染比較氾濫,城市裡的人們幾乎不可能看到滿天繁星的場景,這也是為什麼很多天文臺選址都是在一些偏僻地方的原因之一,最好就是發射進太空,像哈勃望遠鏡那樣。

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  • 5 # 優美生態環境保衛者

    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?

    晴朗的夜空,繁星點點,裝飾著美麗的天幕,也承載著人類對未知空間的美麗遐想和無垠的希望。我們所看到的夜空中閃亮的繁星,絕大部分都是來自於銀河系內的恆星,還有少部分是近距離的行星等天體反射的恆星光線,它們距離我們有遠有近,人眼能夠長期看到的最遠天體為銀河系外的仙女座河外星系,和地球的距離高達200萬光年,最近就是我們地球的衛星月亮了。我們能夠看到200萬光年以外的星系,是否意味著我們眼睛的視力區間可以達到那麼遠呢?

    人眼能夠看到物體的原理

    從人眼看到物體的步驟來看,目標物體發出或者反射的光線,傳輸到我們的眼球之上,透過眼睛的主要組成-角膜、晶狀體、玻璃體之後,發生相應折射,最後在眼後的視網膜上成像,視網膜上分佈有錐體細胞和桿狀細胞,光線在上面匯聚之後就會形成光刺激,透過這些感光細胞形成神經衝動生物電訊號,再經視神經傳遞到大腦皮層中,由相應能夠處理視覺資訊的視覺中樞進行資訊處理,然後反饋出物體的形狀、大小、顏色、亮度等特徵,我們最終就可以看到物體了。

    對於光線來說,其波長範圍可以從很小的伽馬射線(10^-12米級別),一直到很大的無線電波(10^4米級別),具體來說從短波到長波,可以分為伽馬射線、倫琴射線(X射線)、紫外線、可見光、紅外線和無線電。其中可見光的頻率範圍僅為380奈米到760奈米之間,這部分割槽間的光線,才能夠激發人眼感光細胞的作用。

    從上面的過程可以看出,我們人眼能夠看到物體,並不是眼睛本身發生特定的物體進行資訊採集,而是物體發出的光線進入到我們的眼睛中,我們是被動接收的光線。

    人眼能看多遠的外在客觀條件

    如果我們在地球表面向遠處觀看,能夠看多遠,其外在的影響因素,也就是能夠影響光線傳輸效率的因素,主要是距離、地形和空氣狀況,這些因素都會直接影響到我們能否看到或者看清物體。其中:

    地形因素決定著我們的視線能否受到阻擋,高低起伏的地形肯定對視物有明顯影響。

    距離因素主要是物體反射光線後進入人眼中所能感到的光線強弱和視角大小,距離越遠,視角就越小,到達人眼中的光線強度也會越弱。

    空氣狀況因素主要是懸浮顆粒、氣溶膠等雜質對光線的吸收和反射作用,空氣汙染越多、空氣擾動越劇烈、雲層越多,對光線的削弱作用就會越明顯,我們越不容易看清物體。

    而如果是外太空的天體,由於距離地球很遠,那麼決定著人眼能否捕捉到其發出的光線,其大小、亮度和與地球的距離就會是最重要的影響因素。而其中的大小和距離又是相互對應的,即使體積非常大的目標物體,如果距離地球非常遙遠,那麼我們對它的視角也會非常小,也不容易觀察得到。因此,我們可以將大小與距離進行合併,透過視角的方式對其進行影響判定。

    從視角方面來看:我們在觀察一個物體時,判斷其大小的標誌就是以物體的可視體積兩端為界,在極上極下或者極左極右部位,所發生的光線到達人眼之後所形成的視覺夾角。當物體的體積越小,離我們越遠,則相應的視角就越小。人眼能夠引起視覺感應的最小視角為1分,無論遠近,無論亮還是暗,只是物體發射的光線,在人眼中呈現低於1分的視角,那我們就無法發現或者判斷不出它們的形狀特徵。

    從亮度方面來看:按照光速不變原理,光線在真空中傳播其速度始終保持在30萬公里每秒的這個數值,而且不會發生衰減。而在宇宙環境中,雖然星際物質非常稀薄,但是空間中總會存在著或多或少的氣體分子和星際塵埃,這些物質對光線都具有一定的吸收、反射和衍射的作用,使得光線強度在行進過程中逐漸減弱,這也是為什麼距離恆星越遠,光線的強度就會越弱、輻射能量也越小的原因。只有發光體強度足夠大,其發出的光線才可以照射到足夠遠的地方。

    在天文學中,對衡量星體亮度有一個名詞,就是視星等,也就是用肉眼能看到的星體亮度,數值越小表示亮度越強,數值越大表示亮度越弱,取值可以負值。在實際應用中,對於用肉眼能夠看到的最暗的星體,我們定義其視星等為6,然後根據亮度的差異,每提高 2.512 倍視星等增加1等,那麼對應的1等星的亮度則是6等星的2.512*10^5倍,正好是100倍。

    視星等是我們肉眼能夠觀測到的星體亮度,但這並不表示目標星體本身發光的真實亮度,於是科學家們又定義了另外一個名詞,即絕對星等,其物理意義是假定將目標星體放到距離地球10個秒差距(即32.6光年)處所測得的視星等。絕對星等與視星等之間有一個換算關係,M絕對視星等=m視星等+5-5*lgd,其中d為目標星體與地球的距離。

    我們在地球上觀察到的宇宙星空的發光體,都是透過視星等來定義其觀測亮度的,比如太陽的視星等最大,其值為-26.7;滿月的視星等為-12.39;金星為-4.6;火星為0.61; 天王星5.7。理論上太陽系中我們可以用肉眼觀察到的最遠行星為天王星。

    太陽系之外,我們能夠看到最亮的星體為天狼星A,其視星等為-1.46,距離地球8.6光年。而在銀河系之外,我們已知的最大質量的恆星-大麥哲倫星系的r136a1恆星,雖然它的質量非常大,是太陽質量的256倍,絕對星等值非常低,為-8.09,本身發光強度固然很高,但是距離地球16萬光年,其視星等為12.2,我們用肉眼就看不到它們。而之所以距離200萬光年以外的仙女座星系我們能夠看到,主要原因在於我們看到是一個星系團,並非單獨的一顆恆星。

    人眼能看多遠的內在條件

    除了以上外在客觀條件的分析,能夠影響人眼可以看多遠,還有自身的原因,這就我們所說的視力。由於用眼習慣、疾病等方面的影響,人眼對於接收光線以及調節光線折射的能力,會發生與正常情況下的差異,主要表現在:

    近視:眼球的前後軸拉長,平行光線透過眼球的屈光系統後,聚焦在視網膜之前,從而遠處的物體看得模糊不清,而對近處物體的視力正常。

    遠視:眼球的前後軸變短,平行光線透過眼球的屈光系統後,聚焦在視網膜之後,從而無論近或者遠處的物體,視物都模糊清。

    弱視:主要是由於知覺、運動、傳輸以及視覺中樞等原因,使進入眼球的光線未能激發或者完全激發感光細胞形成視覺刺激,從而發生視覺發育遲緩或者功能減退的問題,即使透過矯正也達不到正常功能。

    斜視:主要是由於視覺中樞控制力失調,使控制眼球運動的眼肌力量不均衡,造成雙眼不能同時注視目標物體,從而影響對目標物體狀態的綜合判斷。

    上述內在條件,只是由於各種原因導致的感光功能失調所引發的,表明人與人之間對於目標物體的可視程度會有一定的差異,但不具有普遍意義,也不會影響目標物體發出光線進入人眼的客觀狀態。

    總結一下

    人眼能夠看到幾光年之外的星體,其根本原因在於目標星體所發生的光線,經過宇宙空間和地球大氣層環境到達了人的眼中,然後透過眼睛內部的折射和一系列生物、化學作用成像在視網膜上,在被大腦進行資訊處理後,我們才能感受到光線的強弱以及物體的表面形態。因此,人眼可以看到物體是一種光線的被動性接收,只要光線能夠傳遞到人眼中,我們就會得知光源的存在,人眼視物本身是沒有“看到物體的速度”這個概念的。

  • 6 # KongZWang

    人眼睛看東西存在視角,對一件東西在近處看就大,在遠處看就變小,我們現在知道,月亮地面也像地球地面,月亮離地球38萬公里,人的眼睛已經看不見月亮的地面,如果人站在地面為平直線,有一輛2米高的汽車遠離消失點可以作一斜線與直線相交,這一點就是人對汽車能看多遠。人的眼睛能夠看多遠,只要用一個能夠由近處向遠處移動的事物,例如在一條直線的公路上,看一輛汽車由近處向遠處離開,直到看不見時的距離, 在岸上看輪船離開直到看不見,晚上如果我們看到人造衛星的光點,也可以認為我們已經看不到在地球上的實體衛星。

    人的眼光可能達不到1秒30萬公里光速的單位距離,我們用一個具體的例子,眼睛對實物的觀察,在一條平直的公路中間,停止一輛寬2米的汽車,我們站在汽車後面中間約2米距離,看見2米寬度的汽車,2米寬度都被我們所看到,我們使用眼睛️視點與汽車邊緣連線,作一個以邊長為2米的等腰三角形,這樣我們就得到以120度的視覺觀察汽車,現在汽車向前行駛約870米處,sin60度=0.87 ,作一個邊長1000米的等腰三角形,視點120度不變,我們就看到等腰三角形1000米邊長,1000米➗2米=500(輛)汽車,就是說這個等腰三角形1000米長可以容納500輛汽車,剛才那輛汽車只佔其中500分之一,也就是說2米寬的汽車在1000米處,在眼睛視力中巳縮小500倍,2米➗500=0.004米=0.4釐米,0.4釐米跟書本的文字差不多,有的人需要配眼鏡才能看清,汽車繼續行駛到8700米處,做一個10000米處,作一個10000米等腰三角形,10000米➗2米=5000(輛)汽車,2米➗5000=0.0004米=0.04釐米=0.4毫米,預計2米寬的汽車以120度視覺離開10000米=10公里,基本已看不見了。如果我們將所看到的汽車經過10000米的距離由2米縮小到0.4毫米,斜率可以用一個直線方程計算,算出它的交點,也就是眼睛所看到的最遠點。

    地球與月球距離38萬公里,在地球上基本看不到月亮的實體,證明月亮已經處於我們眼睛所能達到距離以外,月亮上的照片是在探月儀器在月亮近距離拍攝的。眼睛看到的應該是與實體的直接聯絡。汽車離開,也就是說實體離開,就看不見汽車了。

    用保守估計人的眼睛在10萬公里以外就看不見了,看見的由於光到達10萬公里以內。

  • 7 # 宇宙觀察

    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?

    孤懸夜空的那輪明月,距離地球38萬公里,白天的太陽,距離地球1.5億公里,而點綴夜空的星星們,和地球的距離,在百萬公里到若干光年不等。

    但人類肉眼之所以能看見它們,和眼睛本身並沒有太大的關係。

    “看見”的本質

    在我們的宇宙中,資訊傳遞的主要載體是電磁波,電磁波的範圍包括無線電波,紅外線,可見光,紫外線,x射線,y射線,

    以上這些波長頻率各不相同的電磁波,傳播速度都是真空光速,雖然它們充斥著整個宇宙,但人類的肉眼只能“接收”到可見光波段的電磁波,這也是為什麼郭德綱說“看不見WIFI”的原因。

    誕生於電子能級躍遷過程中的光子們,一直在以每秒三十萬公里的速度飛行,而當它們飛入,或者折射進眼睛裡後,感光細胞引發神經衝動,然後神經將資訊傳遞給大腦進行處理,最終光子們攜帶的物體資訊就會被大腦完成認知,我們也就“看見”物體了。

    肉眼在以上過程中唯一的用處,就是放光子“進來”,再交由大腦處理,因此人類的眼睛本質上,就是一個可見光接收器,而包括哈勃望遠鏡在內的所有光學望遠鏡,也屬於可見光接收器,但它們的效能要大大超過肉眼。

    日常生活中,人眼能看多遠取決於光源的強度,以及光子飛行路上的空氣狀況,而來自宇宙恆星的光子們,來到地球最大的挑戰就是地球大氣,本就微弱的星光被大氣擾動之後,能被人眼直接看到的就少之又少了。

    因此在天文學中有一個“視星等”的概念

    視星等數值越大,就說明天體的亮度越低,而人類肉眼最多隻能看到6等星,而整個地球夜空中視星等小於6的,只有6974顆,剩下的星星,需要用天文望遠鏡才能看見。

    在這6974顆星星裡,距離最遠的是1.48萬光年外的仙后座V762,它的視星等為5.87,非常考驗眼力。

    但地球夜空中除了星星,還有星系

    254萬光年外的仙女座星系,是本星系群內最大的星系,靠著自身數千億顆恆星,它在地球夜空中的視星等達到了4.36,但由於星系邊緣恆星較少,所以肉眼看到仙女座,其實是仙女座的核心區域,如果用天文望遠鏡去觀測仙女座的話,它在夜空中所佔的面積,將達到10個滿月。

    而肉眼能看到最遠的星系,是位於295萬光年外的三角座星系。

    人類的眼睛作為一個可見光接收裝置,其實並不太可靠,它也很容易被欺騙被誤導,真正能用來觀測宇宙,只能是哈勃望遠鏡,或者地面上的射電望遠鏡陣列,因為它們可以接收全頻段電磁波,從而讓人類看到“全宇宙”

    只不過可悲的是,人眼也好,天文學裝置也罷,人類能看到的,永遠都只是可觀測宇宙內的一切,儘管可觀測宇宙之外仍有大量星系,但它們發出的光因為宇宙膨脹,可能永遠都飛不到地球了。

  • 8 # 科學黑洞

    肉眼可看數光年遠的星星嗎?不止如此,最遠可至百萬光年。

    在望遠鏡尚未被髮明或者說尚未被用作天文領域的時候,一些自然科學家都是靠著肉眼去觀天,當然在工業科技水平尚不發達的時候,大氣汙染幾乎不存在同時也沒有現在城市中燈紅酒綠的光汙染,在以前的夜晚仰望星空會清晰地看到很多的星星,其實在小的時候印象最深的就是黑黑的夜漫天星辰,現在這樣的景象只要在偏遠的區域才能看到了。

    在2018年的時候成都的科技機構,設定了“人造月亮”專案,並且計劃在2020年可以發射首顆“人造月亮”,目的就是希望可以節省更多的能源,至少路燈是不需要了,他們承諾“人造月亮”的亮度是月光的八倍以上。如果這個專案真的實施了,以後就不用觀星了,直接觀“人造月亮”吧!

    眼睛成像的原理

    有人好奇人眼睛的觀測極限到底有多遠?其實這個問題並不準確,我們眼睛可以觀測到多遠主要的決定因素應該看觀測物件。例如10光年外一顆大恆星,我們夜晚可以看到它高高掛在天空之上,但如果說10光年遠外有一顆行星,它本身並不發光但可以反射出恆星光,那麼我們的肉眼就無法進行觀測了。

    生物的眼睛其實跟望遠鏡還是比較類似的,在早期的時候人類甚至不知道人眼看東西的原理,一直都認為我們看見東西是因為眼睛發射出光線,即使現在也有很多人這樣認為,但其實是大錯鐵錯的。我們又不是超人,眼睛無法發射鐳射光。我們看見一個物體,是因為這個物體的反射光射入到我們的眼睛,從而成像被視覺神經傳遞至大腦形成影象。

    因為波粒二象性,我們知道光既可以是光例子有可以是電磁波,從粒子角度出發就是光子進入我們的眼睛從而成像,這也是用眼時間長會疲憊的原因,一直都在被光子“轟擊”。而從電磁波角度就更好理解了,人類眼睛可以感知的電磁波波長範圍在400~760nm之間,在這個區間的電磁波又被稱為可見光。在可見光範圍之外分別就是紅外線和紫外線,很多射線或者無線電波我們肉眼是無法看到的。

    因此望遠鏡也分為普通望遠鏡只能接收可見光,而射電望遠鏡可以接收宇宙中的高能射線,但是這些人類的肉眼是看不見的。哈勃太空望遠鏡就是典型的接收可見光,因此我們可以看到美麗的色彩繽紛天文圖(後期處理),而中國的“天眼”就是射電望遠鏡,它們可以接收脈衝星的射電訊號,一個像眼睛一個像耳朵。

    夜空中的點點繁星都是什麼天體?

    全天肉眼可見的星星數量大約有6000顆,南北半球各可以看見3000顆左右的星星。在我們的概念中,天上一眨一眨的亮點都可以被看做是星星,那我們就看它們都是什麼?距離我們有多遠?

    人造物體

    這一點是最好理解的,在夜空中我們通常可以看到移動很快的星星,它們一般都是人造物體,例如飛機、國家空間站以及繞地球執行的衛星等等。最典型的例子就是上個世紀美國銥星公司發射的六十六顆人造衛星,用來實現全球性衛星通訊。這些衛星的天線都是表面非常光滑的,類似於鏡面一樣,當它們從地面高度700公里的軌道上滑過的時候,會發射太Sunny,在地球上肉眼可以看到一個個小光點,視星等都在5左右。

    太陽系內行星

    太陽系內八大行星,其中五顆我們是肉眼可見的,如:水星、金星、火星、木星、土星。其中距離我們最遠的就屬於土星了,它排在第六個軌道上,和地球位於太陽同側最近距離是9天文單位(13.5億公里),和地球位於太陽異側最遠距離是11天文單位(16.5億公里)。下邊的圖片是NASA卡西尼號土星探測器拍攝的照片,從圖片中可以看到我們的地球是一個畫素的小亮點。

    銀河系內恆星其實也萬看到的星星百分之九十九以上都是恆星,並且這些恆星都是銀河系內太陽系周邊的恆星,最近的幾光年,最遠的近千光年也有。例如著名的參宿三距離我們就在1200光年遠外,天津四距離我們2600光年遠外,海山二距離我們7500光年遠外。但是這些恆星距離我們實際上並不能算遠,因為銀河系很大,最新資料直徑大約是20萬光年,太陽系位於銀河系的旋臂之上,距離銀心大約2.6萬光年。肉眼可見的銀河系內恆星幾乎都集中在上圖中的小白圈之內。河外星系

    最後一個必須要提一下星系,宇宙中最常見的天體是恆星,而恆星聚集在一起就形成了特殊結構的星系,一般星系例如我們的銀河系就包含有兩千多億顆恆星,它們聚集在一起遠距離上看必然是很亮但是視直徑會很小,因此看上去也像星星一樣。

    最典型的就是銀河系的兩個衛星系大小麥哲倫星系,大麥哲倫星系距離地球16萬光年,位於劍魚座。小麥哲倫星系距離地球20萬光年,位於杜鵑座。在1521年葡萄牙Nautilus麥哲倫最先對它們進行描述,大小麥哲倫星系只在南半球夜晚可見。

    除此之外就是仙女座星系(M31),這個星系也是肉眼可見的天體結構,直徑在22萬光年,距離我們254萬光年,正在高速向銀河系飛來,未來30-40億年會和銀河系發生碰撞融合,夜晚肉眼可見其是一個紡錘形的亮斑。

    最後一個河外星系也是肉眼可見的最遠天體三角座星系(M33),距離地球大約是300萬光年,以下圖片並非肉眼直接看到,而是由哈勃太空望遠鏡所拍攝。

    總結

    其實我們可以看出來肉眼看見東西,或者說肉眼可以觀測的極限距離,主要影響因素應該是觀測物件本身的大小、亮度等決定。例如描述天體的亮度有視星等和絕對星等之分,絕對星等一般可以代表這個天體的真實亮度如何,而視星等要考慮距離等因素,是我們肉眼可以看見的天體亮度。一般認為視星等小於等於六的,肉眼都可以看到。太陽的視星等-26.74,月亮的視星等-12,金星的視星等-4左右。因此說我們的眼睛觀測物體不能僅僅透過距離這一個因素來判斷,最典型的例子就是即使近在咫尺的分子原子,我們的肉眼也是看不見的。

  • 9 # 盛合田園

    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。

  • 10 # 樹口袋

    以眼睛的解析度是看不到那麼遠的 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

  • 11 # 火星一號

    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。

  • 12 # 鍾銘聊科學

    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,釋出了一張照片。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。

  • 13 # 星辰大海路上的種花家

    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資訊,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影片處理裝置-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影象記錄與處理(手機還有美顏、美圖等軟體)!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、還有一個重新整理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!

    Swift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!

  • 14 # 寒蕭99

    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。

  • 15 # EMC旺小明

    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

  • 16 # 漫步科學

    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,人眼也是有極限的解析度的,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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