het menselijk oog heeft filosofen, wetenschappers en artsen sinds de oudheid mystificeerd. Ze suggereerden verklaringen van hoe het oog werkte die varieerden van het schieten van lichtstralen (Dank, Plato) tot een kristallen lens die onze visie instrumenteerde. De suggesties en het onderzoek werden verfijnder — en nauwkeuriger-tot we de dag van vandaag bereikten, waar het veilig is om te zeggen dat we een vrij goed begrip hebben van de mechanismen die het menselijk zicht mogelijk maken.
een aspect van het zicht dat ons begrip heeft ontweken, is echter een verrassend eenvoudige vraag: hoe ver kan het menselijk oog zien? Onze onwetendheid is niet voor een gebrek aan proberen — we hebben het uitvoeren van experimenten en berekeningen voor een lange tijd, het bedenken van een aantal gerespecteerde theorieën. Een enkele kaarsvlam is de marker geworden waarmee velen hebben geprobeerd de kracht van onze ogen te meten. Kunnen we een enkele vlam zien op een paar honderd meter afstand, of een paar mijl? Een duidelijk antwoord ontwijkt ons. We kunnen nog steeds niet met zekerheid zeggen hoe ver we kunnen zien, maar nieuw onderzoek heeft ons misschien een stuk dichter bij het ontdekken gebracht.
Waarom is het meten van het menselijk zicht zo moeilijk?
men zou denken dat uitzoeken hoe ver we een kaarsvlam kunnen zien relatief gemakkelijk te ontdekken zou zijn, maar er zijn een paar schijnbaar ondoordringbare problemen. Ten eerste is het praktisch om een vlakke, heldere, obstructie-vrije ruimte te vinden om ons zicht te testen, bijna onmogelijk. Bomen en structuren zouden uitgesloten zijn, omdat ze onze gezichtslijn zouden blokkeren. Nog moeilijker te controleren zijn andere lichtbronnen-alles wat onze ontvankelijkheid zou kunnen verstoren of ons zou kunnen afleiden compromitteert de legitimiteit van het experiment.
zelfs als wetenschappers op de een of andere manier in staat waren om dit mythische, afleiding-vrije stuk land te vinden, vormt de aarde zelf een ander probleem. De planeet waar we op leven is rond (breaking news), en buigt daarom af op een punt in de afstand die we de horizon noemen, op ongeveer 5 kilometer afstand. Ons oog zou een kaarsvlam voorbij deze afstand kunnen zien, maar er is geen enkele manier om daar achter te komen, tenzij we het experiment in de ruimte doen.
deze twee problemen zijn op zichzelf problematisch, maar samen onoverkomelijk. Wetenschappers hebben daarom hun toevlucht moeten nemen tot vergelijken, extrapoleren en berekenen. Hoewel het niet de eenvoudige vlam/afstand experiment, een studie van Texas a&M University heeft aangeboden een vrij inzichtelijke manier om de grenzen van onze visie in te schatten.
een antwoord in de sterren
twee astronomen, Kevin Krisciunas en Don Carona, besloten onlangs om te kijken naar hoe mensen sterren bekijken, waarbij ze licht — woordspeling bedoeld — werpen op de manier waarop we dingen op aarde zien.
De helderheid van sterren wordt gemeten op een magnitudeschaal. Vreemd genoeg zijn sterren met magnitude 0 de helderste, en ze worden dimmer en dimmer hoe hoger de magnitude. De zwakste sterren die mensen kunnen zien hebben een magnitude van 6, en elke sterren dimmer moet worden bekeken door een telescoop of verrekijker. Dit wetende, besloten de onderzoekers om de afstand te berekenen waarop een enkele kaarsvlam een magnitude van 0 zou hebben, zoals de heldere ster Vega.hun meest elementaire nachtelijke experimenten met een kaars suggereerden dat deze afstand 338 meter was, een afstand waarop ze schreven “the candle flame and Vega appeared of similar brightness,” voor hun ogen. Om nauwkeuriger te controleren, observeerden ze de twee lichtbronnen met een astronomische camera. De resultaten verrasten hen.”The candle flame at 338 m was 2.423 magnitudes feller than Vega, al zagen ze er vergelijkbaar uit in helderheid met onze ogen,” schreven ze.
na enkele aanpassingen zeiden Krisciunas en Carona dat pariteit zou optreden op 892 meter-in principe is de kaarsvlam dezelfde helderheid als een magnitude 0 ster op deze afstand.
we weten dat magnitude 0 sterren 251,2 keer helderder zijn dan magnitude 6 Sterren, de dikste die mensen zonder hulp kunnen zien. Dit zou het mogelijk maken om te bepalen hoe ver de kaars moet zijn om even helder te lijken als een magnitude 6 ster.
volgens de onderzoekers zou dit gebeuren op een afstand van 2.576 meter, of ongeveer 1,6 mijl. Het lijkt erop dat onze vraag is gedaan — de verste afstand een menselijk oog een vlam kan detecteren is 1,6 mijl.
Helaas, zo goed doordacht als dit werk is, is het onwaarschijnlijk dat discussies over de kwestie worden beslecht. Ander werk heeft gesuggereerd dat het menselijk oog flitsen van licht kan zien die bestaan uit slechts een handvol fotonen, en er zijn bepaalde verschillen tussen sterrenlicht en kaarslicht die velen niet kunnen berekenen.
we hebben nog steeds behoefte aan dat definitieve experiment dat echt het probleem meet — de maximale afstand waarop een mens een kaars kan zien. Het berekenen van de afstand op basis van andere metingen, zoals deze en andere experimenten hebben gedaan, is een nuttig instrument, maar een die niet kan worden vervangen voor de vraag zelf.