Невооруженным глазом , также называемым невооруженным глазом или глазом без посторонней помощи , — это практика зрительного восприятия без использования увеличивающего , собирающего свет оптического инструмента , такого как телескоп или микроскоп , или средств защиты глаз .
В астрономии невооруженным глазом можно наблюдать небесные события 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:
На видимость астрономических объектов сильно влияет световое загрязнение . Даже в нескольких сотнях километров от мегаполиса, где небо может показаться очень темным, остаточное световое загрязнение по-прежнему ограничивает видимость слабых объектов. Для большинства людей это, вероятно, будут лучшие условия наблюдения в пределах досягаемости. В таких «типичных» условиях темного неба невооруженным глазом можно увидеть звезды видимой величины до + 6m . В условиях идеального темного неба, где отсутствует световое загрязнение, могут быть видны звезды размером до +8 м . [4]
Угловое разрешение невооруженного глаза составляет около 1 ' ; однако у некоторых людей зрение более острое. Существуют неофициальные свидетельства того, что люди видели галилеевы спутники Юпитера до того, как были изобретены телескопы. [5] Уран и Весту , скорее всего, видели, но не смогли распознать как планеты, потому что они кажутся такими тусклыми даже при максимальной яркости; Величина Урана варьируется от +5,3 м до +5,9 м , а Весты от +5,2 м до +8,5 м (так что его можно увидеть только вблизи дат противостояния). Уран, открытый в 1781 году, был первой планетой, открытой с помощью технологии ( телескопа ), а не замеченной невооруженным глазом.
Теоретически, в типичном темном небе адаптированный к темноте человеческий глаз увидит около 5600 звезд ярче +6 м [6], тогда как в условиях идеального темного неба может быть видно около 45 000 звезд ярче +8 м . [4] На практике атмосферное вымирание и пыль несколько уменьшают это число. В центре города, где предельная величина невооруженным глазом из-за чрезмерного светового загрязнения может составлять всего 2 м , видно всего лишь 50 звезд. Цвета можно увидеть, но это ограничено тем фактом, что для просмотра более тусклых звезд глаз использует палочки, а не колбочки .
Видимость диффузных 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 Венетичи 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 видимыми объектами невооруженным глазом являются только Луна и Солнце , 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 и 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 будет составлять ~ 0,116 мм. В целях проверки лаборатории используют расстояние просмотра 200–250 мм, [ нужна ссылка ] что дает наименьший размер объекта, распознаваемый 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».