L’occhio umano ha mistificato filosofi, scienziati e medici fin dall’antichità. Hanno suggerito spiegazioni su come funzionava l’occhio che andavano dal sparare fasci di luce (grazie, Platone) a una lente di cristallo che strumentava la nostra visione. I suggerimenti e la ricerca sono diventati più sofisticati — e più accurati-fino a raggiungere i giorni nostri, dove è sicuro di dire che abbiamo una comprensione abbastanza solida dei meccanismi che consentono la vista umana.
Un aspetto della vista che ha eluso la nostra comprensione, tuttavia, è una domanda sorprendentemente semplice: fino a che punto può vedere l’occhio umano? La nostra ignoranza non è per mancanza di tentativi — abbiamo condotto esperimenti e calcoli per molto tempo, arrivando con alcune teorie ben rispettate. Una singola fiamma di candela è diventata il marcatore con cui molti hanno tentato di misurare la potenza dei nostri occhi. Possiamo vedere una singola fiamma a poche centinaia di metri di distanza, o a poche miglia? Una risposta definitiva ci sfugge. Non possiamo ancora dire con certezza fino a che punto possiamo vedere, ma alcune nuove ricerche potrebbero averci portato molto più vicino a scoprirlo.
Perché misurare la vista umana è così difficile?
Si potrebbe pensare di capire fino a che punto possiamo vedere una fiamma di candela sarebbe relativamente facile da scoprire, ma ci sono alcuni problemi apparentemente impenetrabili. In primo luogo, la praticità di trovare una distesa piatta, chiara e senza ostacoli per testare la nostra visione è quasi impossibile. Alberi e strutture sarebbero fuori questione, in quanto bloccherebbero la nostra linea di visione. Ancora più difficile da controllare sono altre fonti di luce-tutto ciò che potrebbe interferire con la nostra ricettività o distrarci compromette la legittimità dell’esperimento.
Anche se gli scienziati sono stati in qualche modo in grado di trovare questo appezzamento di terra mitico e privo di distrazioni, la Terra stessa presenta un altro problema. Il pianeta su cui viviamo è rotondo (breaking news), e quindi si curva in un punto della distanza che chiamiamo orizzonte, a circa 5 chilometri di distanza. Il nostro occhio potrebbe essere in grado di vedere una fiamma di candela oltre questa distanza, ma non c’è alcun modo per scoprirlo, salvo fare l’esperimento nello spazio esterno.
Questi due problemi sono problematici da soli ma sono stati insormontabili insieme. Gli scienziati, quindi, hanno dovuto ricorrere al confronto, all’estrapolazione e al calcolo. Anche se non è il semplice esperimento di fiamma/distanza, uno studio del Texas A&M University ha offerto un modo piuttosto perspicace per stimare i limiti della nostra visione.
Una risposta nelle stelle
Due astronomi, Kevin Krisciunas e Don Carona, hanno recentemente deciso di osservare come gli esseri umani vedono le stelle, facendo luce — gioco di parole — sul modo in cui vediamo le cose sulla Terra.
La luminosità delle stelle viene misurata su una scala di magnitudine. Stranamente, le stelle con una magnitudine 0 sono le più luminose, e ottengono dimmer e dimmer maggiore è la magnitudine. Le stelle più deboli che gli esseri umani possono vedere hanno una magnitudine di 6, e qualsiasi stella dimmer deve essere vista attraverso un telescopio o un binocolo. Sapendo questo, i ricercatori hanno deciso di calcolare la distanza alla quale una singola fiamma di candela avrebbe avuto una magnitudine di 0, come la stella luminosa Vega.
I loro esperimenti notturni più basilari con una candela suggerivano che questa distanza era di 338 metri, una distanza alla quale scrissero “la fiamma della candela e Vega apparivano di luminosità paragonabile”, ai loro occhi. Per controllare più accuratamente, hanno osservato le due sorgenti luminose con una telecamera astronomica. I risultati li hanno sorpresi.
“La fiamma della candela a 338 m era 2.423 magnitudini più luminosa di Vega, anche se sembravano paragonabili in luminosità ai nostri occhi”, hanno scritto.
Dopo aver effettuato alcune regolazioni, Krisciunas e Carona hanno detto che la parità si sarebbe verificata a 892 metri — fondamentalmente, la fiamma della candela ha la stessa luminosità di una stella di magnitudine 0 a questa distanza.
Sappiamo che le stelle di magnitudine 0 sono 251,2 volte più luminose delle stelle di magnitudine 6, le più deboli che gli esseri umani possono vedere senza aiuto. Ciò renderebbe possibile determinare fino a che punto la candela dovrebbe apparire altrettanto luminosa di una stella di magnitudine 6.
Secondo i ricercatori, ciò si verificherebbe a una distanza di 2.576 metri, o circa 1,6 miglia. Sembrerebbe che la nostra domanda sia fatta: la distanza più lontana che un occhio umano può rilevare una fiamma è di 1,6 miglia.
Sfortunatamente, come ben pensato come questo lavoro, è improbabile che risolva le discussioni sulla questione. Altri lavori hanno suggerito che l’occhio umano può vedere lampi di luce costituiti da una manciata di fotoni, e ci sono alcune differenze tra la luce delle stelle e la luce delle candele che molti potrebbero sostenere non possono essere calcolate per.
Abbiamo ancora bisogno di quell’esperimento definitivo che misura davvero il problema in questione — la distanza massima alla quale un essere umano può vedere una candela. Calcolare la distanza sulla base di altre misurazioni, come questo e altri esperimenti hanno fatto, è uno strumento utile, ma che non può essere sostituito alla domanda stessa.