人類看到多遠的距離
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人類看到多遠的距離,我們觀望世界都是離不開自己的雙眼的,而眼睛的存在是非常重要的,看見不同的事物也是通過眼睛反饋給我們的大腦的,下面爲大家分享人類看到多遠的距離。
要明白人類的可視距離有多遠,就得首先明白可視距離的意思:
【可視距離】:某個觀察物在空間上的某個點能看到此空間中最遠處的一個尺度。
簡單來講就是:存在一個A,存在一個B,A是觀察者,B是被觀察者。這時候有個房間,A在房間中的最角落,B也在房間的某個與之相對的最角落,然後使A能觀察到B,然後它們兩者之間的距離叫做可以觀察到的距離,這時候很突然的,A、B兩者中間豎起了一道高牆,在沒有任何外在的條件下,A觀察不到B了,A最遠也就只能觀察到高牆了。
綜上說述,就是我理解的可視距離的意思。
人類是通過眼睛來看萬物的,而眼睛又是因爲光才能看見萬物。
假設宇宙有限無界且永恆存在,一個非常普通的人類X站在地球上某一個點上,向着任意一個方向看過去,而X看過去的地方將會形成一條無限延長的直線通道且這條直線通道上存在光和這條通道上不存在任何阻擋視線的多餘介質。
那麼由於光的速度限制,X看到的景象應該會是:通道旁邊或者遠處是光亮一片,但是最遠處永遠都將會有一個黑點存在。
所以通過以上的理論:人類的肉眼可視距離將會是有限的卻望不到盡頭的。
這並不矛盾,自然數存在永遠也數不到的數,但是這並不代表這數是不能被數到的。
其實可以看見多遠的距離這種說法並不十分科學。因爲被人眼看到並不取決於距離,而是取決於同一時刻進入瞳孔的光子數目,而不同顏色光子能量是不同的,以綠色爲例,同一時刻進入瞳孔的綠光子數目少於5個就不會被人眼感知。
所以只要從遙遠星球發出的光走到地球進入你眼睛時光子的數目還足夠多就能看見它。所以人眼能看多遠跟距離無關,而是跟在這麼遠距離發出的光子走到你眼睛時剩下的數目有關。(其實說跟距離無關也不確切,因爲顯然離的越遠進入眼睛的機率就越小)。
人眼能否看到物體取決於物體是否發出足夠的光線到達眼睛。據測算人眼的探測極限是每秒40光子進入眼。人眼看到的最遠物體是仙女座大星雲,220萬光年,它比銀河系還亮。所以既要有足夠的光子到達眼睛,理論上多遠都可以看到
另外,看到物體和人眼的分辨率無關。一般恆星的視角(1*10-x角秒)遠小於人眼的分辨率(60角秒),但人眼仍可以看到恆星
人眼能看到的最遠距離
人眼也能看到的最遠距離人眼在黑暗的環境下,沒有干擾的情況下,可以看清幾公里外的燭光,如果在海平面可以看到幾公里到十幾公里外的船,而在山頂,只可以看到幾十公里以外的燈火,但這還不是人眼能看到的最遠的距離
我們擡頭仰望星空,那些星星是來自幾十光年甚至幾百幾千光年以外。這裏說的是人眼能看到的最遠的距離,而不是說能看清的最遠距離。臨牀上有一個叫遠點的概念,就是眼睛在調節放鬆狀態下能看清的最遠的一個點叫做遠點,遠點的距離是比較有限的,一般不會超過十米
肉眼可見的最遠天體
你曾在夜晚的星空下數過星星嗎?夜空中有多少顆星星呢?不用望遠鏡的情況下,人們可以在地球的各個方向找到共9000多顆星星,不過,它們絕大部分就在太陽系的周圍,銀河系之內,像一圈明亮的燈泡,把地球的夜空籠罩。
我們肉眼能看到的銀河系外天體是仙女座星系和三角座星系,它們待在天空的小角落裏,如果不仔細觀察,你很容易忽略它們的存在,但實際上,它們的個頭可不小,直徑分別爲20萬光年和6萬光年。
仙女座星系和三角座星系已是人類肉眼可見的最遠天體,卻仍然是我們的“鄰居”,如果沒有望遠鏡,我們的視野將止步於此。
人類觀測到的最遠距離
2016年,天文學家藉助哈勃望遠鏡、斯皮策太空望遠鏡發現了一個星體,在照片上,它就像一粒灰塵,天文學家將其放大上萬倍後才能勉強看出輪廓。這粒“灰塵”其實是個與地球相距320億光年的不規則星系,被命名爲GN-z11。
GN-z11是迄今爲止人們發現的最遙遠的天體,也是最古老的星系之一,在宇宙誕生僅4億年之後就出現了,距今已有134億年的歷史。GN-z11曾經非常活躍,製造出了許多巨型恆星,它的總質量相當於10億個太陽,大小約爲銀河系的4%。
人們觀測到的最遠的星
伊卡洛斯星位於一個旋渦星系中,是人們觀測到的最遠的單顆恆星。作爲一顆藍色超巨星,它的質量超過太陽的33倍,亮度達到太陽的幾十萬倍。
通常,人們是無法在這麼遠的距離上找到單獨一顆恆星的,但伊卡洛斯星卻很幸運,在它的前方恰好有一個巨大的星系團。這個星系團就像天然的放大鏡,會產生一種被稱爲“引力透鏡”的效應,即光線被強大的.引力彎曲、聚集,最終被天文望遠鏡檢測到。
要問誰最遠?比比誰最“紅”
你或許會冒出一個疑問:這些天體都是照片上的一個小點,憑什麼就能確定這幾個星體就是最遠的?
想象一下汽車按着喇叭呼嘯而過的聲音。當車輛朝你駛來時,鳴笛聲的音調會升高;當它逐漸跑遠,鳴笛聲便越來越低沉,這種現象叫做“多普勒效應”。宇宙中也會出現這種效應,不過發生變化的不是聲音,而是光線。
當天體遠離我們時,它發出的光線波長會被拉長,使光的顏色變紅,即“紅移”;當天體接近我們時,光線的波長會縮短,光的顏色變藍,即“藍移”。越遠的天體遠離我們的速度越快,紅移就越明顯,觀察它的紅移速度,我們就能算出對應距離。
觀測到的星星已毀滅
雖然我們能觀測到如此遙遠的天體,但它可能早就毀滅了。假設你有個朋友住在非常偏遠的地方,他每天通過郵局給你寄一張照片,郵遞員要用一個月的時間才能把照片送到你的手上。因此,你每次看到的照片都是他一個月之前拍的,照片到達你家時,也許他現在生病了,或是搬家了,但你並不知道。
遙遠的天體就像這個朋友,向地球寄出照片,而照片的載體——光,雖然是全宇宙行動最迅速的郵遞員,但在廣袤無垠的宇宙中,就連它也要花非常久的時間才能到達地球。即使是太陽,離地球最近的恆星,其光線也需要8分鐘才能到達地球。
另一方面,天體的壽命有限,光線到達地球花費的時間常常遠超過其存在的時間:伊卡洛斯星的壽命只有幾千萬年,但它的光用了93億年才抵達地球。GN-z11星系“寄”來的是320億年前的照片,當我們收到時,這個星系可能也已經不復存在了。
人類的視野極限
由於天體越遠,光就需要越長的時間才能抵達地球,因此,我們看到的星空其實是一本“相冊”,上面記錄了過去不同時期、不同距離的天體圖像。
隨着距離的推遠,星空“相冊”會出現越來越多的空白,相冊的最後一頁寫着:距地球465億光年。這就是我們視野的盡頭,無論我們擁有多麼強大的觀測設備,超出這個距離的宇宙永遠都不可能被看到,因爲宇宙正在不斷膨脹。
在一隻沒有氣的氣球上畫幾個點,然後給氣球吹氣。你會看到,隨着氣球鼓起,點與點之間會變得越來越遠。宇宙如同這隻氣球,內部空間不斷變大。宇宙邊緣的“光之郵遞員”就像氣球上的一隻螞蟻,氣球膨脹的速度比它爬行的速度還快,使它永遠爬不到目的地。因此,宇宙邊緣的光永遠無法被地球接收到。
不過,光是這465億光年內的宇宙,就足夠人類投入無限的精力去探索了;至於宇宙到底會不會永遠膨脹下去,這還是個有待科學家們解開的謎題。
人類的“千里眼”
由於紅移和被星際塵埃阻擋等原因,遙遠天體發出的光即便遠遠強於太陽光,抵達地球時也會變得極其微弱;還有許多天體會發出人類肉眼不可見的紫外線、X射線、無線電波等等。爲此,人們建造了多種天文望遠鏡,它們擁有不同的“視覺”,專門觀測不同類型的光源。
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