Невооруженным глазом , также называемым невооруженным глазом или глазом без посторонней помощи , — это практика зрительного восприятия без помощи увеличительного , собирающего свет оптического инструмента , такого как телескоп или микроскоп , или средств защиты глаз .
В астрономии невооруженным глазом можно наблюдать небесные явления и объекты, видимые без оборудования, такие как соединения , проходящие кометы , метеорные потоки и ярчайшие астероиды , включая 4 Весты . Небесные знания и различные испытания демонстрируют впечатляющее разнообразие явлений, видимых невооруженным глазом.
Некоторые основные свойства человеческого глаза:
Зрительное восприятие позволяет человеку получить много информации об окружающем:
The visibility of astronomical objects is strongly affected by light pollution. Even a few hundred kilometers away from a metropolitan area where the sky can appear to be very dark, it is still the residual light pollution that sets the limit on the visibility of faint objects. For most people, these are likely to be the best observing conditions within their reach. Under such "typical" dark sky conditions, the naked eye can see stars with an apparent magnitude up to +6m. Under perfect dark sky conditions where all light pollution is absent, stars as faint as +8m might be visible.[4]
The angular resolution of the naked eye is about 1′; however, some people have sharper vision than that. There is anecdotal evidence that people had seen the Galilean moons of Jupiter before telescopes were invented.[5] Uranus and Vesta had most probably been seen but could not be recognized as planets because they appear so faint even at maximum brightness; Uranus's magnitude varies from +5.3m to +5.9m, and Vesta's from +5.2m to +8.5m (so that it is only visible near its opposition dates). Uranus, when discovered in 1781, was the first planet discovered using technology (a telescope) rather than being spotted by the naked eye.
Theoretically, in a typical dark sky, the dark adapted human eye would see the about 5,600 stars brighter than +6m[6] while in perfect dark sky conditions about 45,000 stars brighter than +8m might be visible.[4] In practice, the atmospheric extinction and dust reduces this number somewhat. In the center of a city, where the naked-eye limiting magnitude due to extreme amounts of light pollution can be as low as 2m, as few as 50 stars are visible. Colors can be seen but this is limited by the fact that the eye uses rods instead of cones to view fainter stars.
Видимость рассеянных объектов, таких как звездные скопления и галактики, гораздо сильнее зависит от светового загрязнения, чем видимость планет и звезд. В типичных темных условиях видны лишь несколько таких объектов. К ним относятся Плеяды , h/χ Персея , Галактика Андромеды , Туманность Киля , Туманность Ориона , Омега Центавра , 47 Тукана , Птолемеевское скопление Мессье 7 возле хвоста Скорпиона и шаровое скопление М13 в Геркулесе . Галактика Треугольник (M33) представляет собой трудный объект для бокового обзора , и ее вообще можно увидеть только в том случае, если она находится на небе под углом выше 50°. Шаровые скопления М 3 в Псах Венетических и М 92 в Геркулесе также видны невооруженным глазом в таких условиях. Однако в условиях очень темного неба M33 легко увидеть даже прямым зрением. Многие другие объекты Мессье также видны в таких условиях. [4] Самые далекие объекты, которые можно увидеть невооруженным глазом, — это близлежащие яркие галактики, такие как Центавр А , [7] Галактика Боде , [8] [9] [10] Галактика Скульптора , [10] и Мессье 83 . [11]
Невооруженным глазом можно распознать с Земли планеты пять : Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн. В типичных условиях темного неба Уран (звездная величина +5,8) можно увидеть боковым зрением, как и астероид Веста в его более ярких оппозициях. В условиях идеального темного неба Нептун можно увидеть невооруженным глазом только в том случае, если Нептун имеет максимальную яркость (звездная величина +7,8). Солнце и Луна — оставшиеся заметные невооруженным глазом объекты Солнечной системы — иногда добавляются, чтобы получить семь «планет». В дневное время только Луна и Солнце видны невооруженным глазом, но во многих случаях при дневном свете можно увидеть Венеру и, в более редких случаях , Юпитер . Ближе к закату и восходу солнца яркие звезды, такие как Сириус или даже Канопус , можно увидеть невооруженным глазом, если знать точное положение, в котором нужно смотреть. Исторически зенитом астрономии невооруженным глазом были работы Тихо Браге (1546–1601). Он построил обширную обсерваторию, чтобы производить точные измерения неба без каких-либо инструментов для увеличения. В 1610 году Галилео Галилей направил телескоп на небо. Среди прочего он сразу же открыл спутники Юпитера и фазы Венеры .
Метеоритные дожди лучше наблюдать невооруженным глазом, чем в бинокль. К таким потокам относятся Персеиды (10–12 августа) и декабрьские Геминиды . Около 100 спутников в ночь, Международная космическая станция и Млечный Путь — другие популярные объекты, видимые невооруженным глазом. [12]
19 марта 2008 г. Крупный гамма-всплеск (GRB), известный как GRB 080319B , установил новый рекорд как самый дальний объект, который можно увидеть с Земли невооруженным глазом. Это произошло около 7,5 миллиардов лет назад, и столько же времени потребовалось свету, чтобы достичь Земли.
Многие другие вещи можно оценить без инструмента. Если рука вытянута, размах кисти соответствует углу от 18 до 20°. Дистанция человека, только что прикрытого вытянутым ногтем большого пальца, составляет около 100 метров. Вертикаль можно оценить примерно с точностью до 2°, а в северном полушарии наблюдение за Полярной звездой с использованием транспортира может дать определение географической широты наблюдателя с точностью до 1 градуса.
Вавилоняне , майя , древние египтяне , древние индийцы и китайцы измеряли все основы своих временных и календарных систем невооруженным глазом:
Аналогичным образом можно наблюдать затмения звезд Луной. При использовании цифровых часов возможна точность 0,2 секунды. Это составляет всего 200 метров при расстоянии Луны в 385 000 км.
При наблюдении близлежащего небольшого предмета без лупы или микроскопа размер предмета зависит от расстояния просмотра. При нормальных условиях освещения (источник света ~1000 люмен на высоте 600–700 мм, угол обзора ~35 градусов) угловой размер, распознаваемый невооруженным глазом, составит около 1 угловой минуты = 1/60 градуса = 0,0003 радиана. [1] При расстоянии просмотра 16 дюймов = ~ 400 мм, которое в США считается нормальным расстоянием чтения, наименьшее разрешение объекта составит ~ 0,116 мм. В целях проверки лаборатории используют расстояние просмотра 200–250 мм, [ нужна ссылка ] что дает наименьший размер объекта, распознаваемого невооруженным глазом, ~0,058–0,072 мм (58–72 микрометра).Точность измерения колеблется от 0,1 до 0,3 мм и зависит от опыта наблюдателя. Последняя цифра представляет собой обычную точность позиционирования слабых деталей на картах и технических планах.
.jpg/1280px-Mars,_2099_(ESO).jpg)
На чистую атмосферу указывает тот факт, что виден Млечный Путь. Сравнение зенита с горизонтом показывает, как ухудшается «качество синего» в зависимости от количества загрязненности воздуха и пыли. Мерцание звезды указывает на турбулентность воздуха . Это важно для метеорологии и для « видения » астрономии.
Световое загрязнение является серьезной проблемой для астрономов-любителей, но оно становится меньше поздно ночью, когда многие источники света выключаются. Воздушную пыль можно увидеть даже вдали от города по ее «световому куполу».