Πόσο μακριά μπορούμε να δούμε και γιατί;

Περιεχόμενο

• Βλέποντας αποστάσεις
• Οπτική οξύτητα και όραση
• Πώς επεξεργάζεται τις εικόνες τα μάτια;
• Η καμπυλότητα της Γης
• Γωνίες και οπτικές γωνίες
• Η φωτεινότητα επηρεάζει την απόσταση
• Βλέποντας μια φλόγα κεριών
• Άλλα αντικείμενα και αποστάσεις
• Το πρόσωπο της Σελήνης
• Από την υψηλότερη κορυφή
• Ουρανοξύστες
• Θυμάμαι

Λαμβάνοντας υπόψη τους πολλούς παράγοντες που επηρεάζουν την όραση, καθώς και άλλες εκτιμήσεις, το ανθρώπινο μάτι μπορεί στην πραγματικότητα να δει αρκετά μακριά.

Βλέποντας αποστάσεις

• Με βάση την καμπύλη της Γης: Στέκεται σε μια επίπεδη επιφάνεια με τα μάτια σας περίπου 5 πόδια μακριά από το έδαφος, το πιο μακρινό άκρο που μπορείτε να δείτε είναι περίπου 3 μίλια μακριά.
• Ανίχνευση φλόγας κεριών: Οι ερευνητές πιστεύουν ότι χωρίς εμπόδια, ένα άτομο με υγιή αλλά μέτρια όραση θα μπορούσε να δει μια φλόγα κεριών από 1,6 μίλια.
• Χωρίς την καμπύλη της Γης και από ψηλότερα: Ίσως μπορείτε να εντοπίσετε αντικείμενα από δεκάδες, ακόμη και εκατοντάδες μίλια μακριά.

Όταν στέκεστε στο έδαφος, τι συμβαίνει να επηρεάσει το πόσο μακριά μπορούν να δουν οι άνθρωποι; Είναι πράγματα όπως:

• την όρασή σας, συμπεριλαμβανομένης της υγείας και της λειτουργίας του ίδιου του ματιού
• το μέγεθος του αντικειμένου που βλέπετε
• η καμπυλότητα της Γης
• τυχόν εμπόδια στην οπτική σας όψη

Ας ρίξουμε μια ματιά σε αυτές τις επιρροές για να καταλάβουμε πώς μπορεί να δει το ανθρώπινο μάτι όσο το βλέπει.

Οπτική οξύτητα και όραση

Η φράση «οπτική οξύτητα» αναφέρεται στη σαφήνεια του οράματός σας.

Οι ειδικοί θεωρούν ότι η φυσιολογική ή υγιής οπτική οξύτητα είναι όραμα 20/20. Αυτό σημαίνει απλά ότι μπορείτε να δείτε ξεκάθαρα κάτι που απέχει 20 πόδια που θα πρέπει να μπορείτε να δείτε από εκείνη την απόσταση.

Εάν έχετε όραμα 20/100, θα εξακολουθείτε να μπορείτε να δείτε ένα αντικείμενο καθαρά από 20 πόδια μακριά, αλλά κάποιος με φυσιολογική όραση θα το βλέπει καθαρά από 100 πόδια.

Αντίθετα, εάν έχετε όραση 20/12, μπορείτε να δείτε κάτι καθαρά στα 20 πόδια που οι περισσότεροι άνθρωποι πρέπει να απέχουν 12 πόδια για να δουν καθαρά.

Πώς επεξεργάζεται τις εικόνες τα μάτια;

Όταν κοιτάζετε οτιδήποτε, μια ταχεία και περίπλοκη ακολουθία ενεργειών θα πραγματοποιηθεί στο μάτι και στον εγκέφαλο:

• Το φως αντανακλά ένα αντικείμενο και περνά μέσα από τον κερατοειδή, που είναι το διαφανές εξωτερικό στρώμα του ματιού.
• Ο κερατοειδής κάμπτει τις ακτίνες φωτός για να τους επιτρέψει να εισέλθουν στο μαθητή ή στο σκοτεινό κέντρο του ματιού.
• Ταυτόχρονα, οι μύες της ίριδας - η έγχρωμη περιοχή γύρω από τον μαθητή - ελέγχουν το μέγεθος του μαθητή, καθιστώντας το μικρότερο σε έντονο φως και μεγαλύτερο σε πιο σκοτεινό περιβάλλον.
• Στη συνέχεια, οι ακτίνες φωτός περνούν μέσα από το φακό, ο οποίος τους οξύνει καθώς φτάνουν στον αμφιβληστροειδή, το λεπτό στρώμα ιστού στο πίσω μέρος του ματιού που περιέχει μικροσκοπικά νευρικά κύτταρα γνωστά ως ράβδοι και κώνοι.
• Οι ράβδοι και οι κώνοι μετατρέπουν τις ακτίνες φωτός σε ηλεκτρικά ερεθίσματα, και αυτά ταξιδεύουν από το μάτι μέσω του οπτικού νεύρου στον εγκέφαλο, ο οποίος τις μετατρέπει σε εικόνες.

Υποθέτοντας ότι όλα τα μέρη του σώματος και οι διαδικασίες που είναι απαραίτητες για καθαρή όραση λειτουργούν κανονικά, τότε οι περιορισμοί στο πόσο μακριά μπορείτε να δείτε φτάνουν σε:

• οπτική γραμμή ή οπτική γραμμή
• φως
• το μέγεθος του αντικειμένου που βλέπετε

Η καμπυλότητα της Γης

Οι άνθρωποι χρησιμοποιούν συχνά τον όρο «θέαμα» σε ένα θέατρο για να περιγράψουν την οπτική γωνία από τη θέση ενός μέλους ακροατηρίου έως τη σκηνή. Όμως, μια οπτική γωνία είναι πραγματικά οποιαδήποτε αδιάκοπη οπτική γωνία από τα μάτια ενός ατόμου σε αυτό που προσπαθεί να δει το άτομο.

Εκτός από τα εμφανή οπτικά εμπόδια όπως τα δέντρα, τα κτίρια και τα σύννεφα, υπάρχει ένας σημαντικός παράγοντας που μπορεί να μειώσει την όρασή σας: την καμπυλότητα της Γης.

Η Γη στρέφεται περίπου 8 ίντσες ανά μίλι. Ως αποτέλεσμα, σε μια επίπεδη επιφάνεια με τα μάτια σας περίπου 5 πόδια από το έδαφος, το πιο μακρινό άκρο που μπορείτε να δείτε είναι περίπου 3 μίλια μακριά.

Με άλλα λόγια, αν στέκεστε σε μια παραλία στη Φλόριντα ή οδηγείτε πέρα ​​από τα αγροκτήματα της Νεμπράσκα (και τα δύο μέρη όπου είναι σχετικά επίπεδη), το πιο μακρινό μέρος του ορίζοντα που μπορείτε να δείτε είναι περίπου 3 μίλια μακριά.

Γωνίες και οπτικές γωνίες

Εάν ξαπλώσατε στην παραλία με το κεφάλι σας λιγότερο από ένα πόδι μακριά από το έδαφος, τα μάτια σας θα μπορούσαν να δουν περίπου ένα μίλι έξω από το νερό.

Ωστόσο, εάν το πλεονέκτημά σας ήταν πολύ υψηλότερο από το έδαφος, τότε η οριζόντια γραμμή θα μπορούσε να είναι πολύ πιο μακριά. Η καμπυλότητα της Γης δεν θα άρχιζε να κόβει τα πράγματα από την άποψή σας τόσο σύντομα.

Ας υποθέσουμε ότι η διαδρομή σας μέσω της Νεμπράσκα σας πήγε στο Εθνικό Μνημείο Scotts Bluff και ανέβηκε στην κορυφή στα 4.659 πόδια.

Από εδώ, θα μπορούσατε να δείτε το Laramie Peak, το οποίο βρίσκεται περίπου 100 μίλια μακριά στο Wyoming, σύμφωνα με την Υπηρεσία Εθνικού Πάρκου. Αυτή είναι μια καθαρή μέρα. Δεν είναι απεριόριστο, αλλά είναι πολύ μακριά.

Η φωτεινότητα επηρεάζει την απόσταση

Σκεφτείτε τον αστερισμό Λύρα και το πιο φωτεινό αστέρι Vega, το οποίο απέχει περίπου 25 έτη φωτός από τη Γη. Χωρίς τηλεσκόπιο ή οποιοδήποτε άλλο οπτικό βοήθημα, η Vega μοιάζει με μια μικρή φλόγα κεριών στον νυχτερινό ουρανό.

Αυτό έκανε τους επιστήμονες να αναρωτιούνται: Πόσο μακριά θα μπορούσατε να είστε από μια πραγματική φλόγα κεριών στη Γη και εξακολουθείτε να τη βλέπετε με τον τρόπο που βλέπετε το Vega;

Οι επιστήμονες μετρούν τη φωτεινότητα των αστεριών κατά μέγεθος. Ένα ζευγάρι ερευνητών από το Πανεπιστήμιο Texas A&M έκαναν μερικά πειράματα και κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι μια φλόγα κεριών από περίπου 1.286 πόδια μακριά θα είχε μια φωτεινότητα παρόμοια με αυτή του Vega.

Για να προχωρήσουν λίγο η έρευνά τους - και πιο μακριά - οι επιστήμονες πειραματίστηκαν για να προσδιορίσουν τη μέγιστη απόσταση που θα μπορούσατε να έχετε από μια φλόγα κεριών για να τη δείτε καθόλου.

Βλέποντας μια φλόγα κεριών

Οι ερευνητές αποφάσισαν ότι κάποιος με υγιή όραση θα μπορούσε να ανιχνεύσει μια φλόγα κεριών από περίπου 1,6 μίλια μακριά, υποθέτοντας ότι δεν υπήρχε ομίχλη ή άλλα εμπόδια.

Άλλα αντικείμενα και αποστάσεις

Το πρόσωπο της Σελήνης

Το φεγγάρι απέχει περίπου 238.900 μίλια μακριά και είναι εύκολο να δείτε μερικούς από τους κρατήρες, τις κοιλάδες και τις πεδιάδες του σε μια νύχτα χωρίς σύννεφα.

Από την υψηλότερη κορυφή

Ακόμα πιο κοντά στο σπίτι, η θέα από το Όρος Έβερεστ στα Ιμαλάια - η ψηλότερη κορυφή του κόσμου στα 29.000 πόδια πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας - προσφέρει θέα κοντά στα 211 μίλια σε κάθε κατεύθυνση, σύμφωνα με έναν χάρτη που δημιουργήθηκε από τον χρήστη.

Λόγω της ανύψωσης, τα σύννεφα συχνά αποκρύπτουν τη θέα.

Ουρανοξύστες

Ο 124ος όροφος του Μπουρτζ Χαλίφα στο Ντουμπάι, που είναι το ψηλότερο κτίριο στον κόσμο με υψόμετρο πάνω από 2.700 πόδια, προσφέρει θέα περίπου 50 μίλια σε μια καθαρή μέρα, αναφέρει το Reuters.

Ο σχεδόν κυριολεκτικός ουρανοξύστης μπορεί επίσης να προσφέρει στους επισκέπτες δύο ηλιοβασιλέματα την ημέρα, σύμφωνα με ένα άρθρο στο The Daily Mail.

Εάν τοποθετήσετε το ασανσέρ στην κορυφή ακριβώς, μπορείτε να δείτε τον ήλιο να δύει πάνω από τον ορίζοντα. Στη συνέχεια, μπορείτε να πάρετε ξανά τον ήλιο λίγο αργότερα, καθώς η καμπυλότητα της Γης και το εκπληκτικό ύψος του κτιρίου συνωμοτούν για να σας κρατήσουν προς τα δυτικά.

Θυμάμαι

Ως απογείωση, θυμηθείτε αυτό το παράδειγμα: Εάν βρίσκεστε σε αεροπλάνο σε υψόμετρο κρουαζιέρας περίπου 35.000 πόδια, είστε σχεδόν 7 μίλια πάνω από τη Γη.

Ωστόσο, στο φως της ημέρας, μπορείτε να κοιτάξετε κάτω και να δείτε αυτοκινητόδρομους, αγροκτήματα, ποτάμια και άλλα ορόσημα πολύ εύκολα. Τίποτα δεν εμποδίζει την προβολή σας και η καμπυλότητα της Γης δεν αφήνει κανένα από αυτά τα ορόσημα μακριά από οπτική εμβέλεια.

Σε αυτήν την περίπτωση, το μόνο πραγματικό όριο στο βαθμό που μπορείτε να δείτε καθαρά είναι η υγεία των ματιών και η οπτική οξύτητα.