211service.com
Jak daleko ludzkie oko widzi płomień świecy?
Oto ciekawe pytanie – z jakiej odległości ludzkie oko może wykryć płomień świecy?
Zadaj tę zagadkę Google i pierwsza odpowiedź mówi, że można zobaczyć migoczącą świecę w odległości do 48 kilometrów (30 mil), znacznie dalej niż horyzont. Czy to może być prawda?
Dzisiaj Kevin Krisciunas i Don Carona z Texas A&M University w College Station poddali to pytanie próbie. A odpowiedź jest znacznie mniejsza, niż chce nam się wierzyć w sieci.
Dużym problemem w testowaniu tego pomysłu jest odległość. Dla obserwatora na ziemi powierzchnia Ziemi zakrzywia się w odległości około pięciu kilometrów, więc świeca dalej niż ta byłaby poniżej horyzontu. Następnie pojawia się problem przeszkód, takich jak drzewa i budynki oraz innych źródeł światła, które mogą oszukać oko lub zmienić jego wrażliwość.
Tak więc Krisciunas i Carona szukali sposobu na obejście tego i jako astronomowie wkrótce znaleźli sposób, w jaki ludzie postrzegają gwiazdy.
Zapytali, że najjaśniejsze gwiazdy, takie jak Vega, mają jasność 0. W jakiej odległości płomień świecy byłby porównywalny z gwiazdą taką jak Vega.
Niektóre proste nocne eksperymenty ze świecą sugerowały, że odległość wynosiła 338 metrów. Naszym oczom powiadają, że płomień świecy i Vega miały porównywalną jasność.
Aby to sprawdzić, zespół obserwował zarówno Vegę, jak i płomień świecy za pomocą tego samego aparatu cyfrowego (astronomiczna kamera SBIG z aperturą 35 mm i ogniskową 100 mm).
Wyniki były zaskoczeniem. Płomień świecy na 338 m był jaśniejszy o 2,423 magnitudo niż Vega, mimo że wyglądał na porównywalną jasność dla naszych oczu, mówią Krisciunas i Carona.
Rodzi to pytanie, jak daleko powinien być płomień, aby miał taką samą jasność jak Vega. Nie jest to proste pytanie, ponieważ matryca CCD aparatu jest inaczej wrażliwa na fotony niż ludzkie oczy, a Vega i świeca emitują światło o różnych widmach.
Niemniej jednak Krisciunas i Carona robią pewne założenia kalibracyjne i twierdzą, że parzystość wystąpi na 392 metrach. Innymi słowy, płomień świecy ma taką samą jasność jak gwiazda o jasności 0 z odległości 392 metrów.
Najsłabsze gwiazdy, które ludzie mogą zobaczyć bez pomocy, mają jasność 6. Słabsze gwiazdy można zobaczyć tylko za pomocą teleskopu lub lornetki.
Gwiazdy o jasności 0 magnitudo są 251,2 razy jaśniejsze niż gwiazdy o jasności 6 magnitudo. Tak więc, ponownie biorąc pod uwagę różnice między światłem gwiazd a światłem świecy, możliwe jest ustalenie, jak daleko powinna być świeca, aby była równie jasna jak gwiazda o jasności 6 magnitudo.
Krisciunas i Carona twierdzą, że miałoby to miejsce w odległości 2576 metrów lub z grubsza 1,6 mili, a w odległości 10 mil świeca wydawałaby się tak jasna jak gwiazda o jasności 9,98 magnitudo. Mówią, że jest to daleko poza możliwościami najbardziej wrażliwych ludzkich oczu.
A więc mamy to — najdalsza odległość, na jaką ludzkie oko może wykryć płomień świecy, to 2,76 kilometra.
To interesująca praca, która wzbogaca debatę na ten temat. Ale jest mało prawdopodobne, aby rozstrzygnąć dyskusje, szczególnie biorąc pod uwagę, że inne prace sugerują, że ludzkie oko może widzieć błyski składające się z zaledwie garstki fotonów.
Potrzebujemy teraz ostatecznego eksperymentu, który faktycznie mierzy omawiany problem – maksymalną odległość, z której człowiek lub grupa ludzi może zobaczyć świecę (w przeciwieństwie do obliczania odległości na podstawie innych pomiarów, jak to ma miejsce w tej pracy).
To może być ciekawy projekt dla każdego, kto ma kilka świec i dużo wolnego czasu.
Nr ref.: http://arxiv.org/abs/1507.06270 : Z jakiej odległości ludzkie oko może wykryć płomień świecy?