det mänskliga ögat har mystifierat filosofer, forskare och läkare sedan antiken. De föreslog förklaringar av hur ögat fungerade som varierade från att skjuta ut ljusstrålar (tack, Platon) till en kristalllins som instrumenterade vår vision. Förslagen och forskningen blev mer sofistikerade — och mer exakta-tills vi nådde idag, där det är säkert att säga att vi har en ganska solid förståelse för de mekanismer som tillåter mänsklig syn.en aspekt av synen som har undvikit vår förståelse är dock en överraskande enkel fråga: hur långt kan det mänskliga ögat se? Vår okunnighet är inte för brist på försök — vi har genomfört experiment och beräkningar under lång tid och kommit med några väl respekterade teorier. En enda ljusflamma har blivit markören genom vilken många har försökt mäta kraften i våra ögon. Kan vi se en enda flamma några hundra meter bort, eller några miles? Ett bestämt svar undviker oss. Vi kan fortfarande inte säga säkert hur långt vi kan se, men lite ny forskning kan bara ha fått oss mycket närmare att ta reda på det.
Varför är det så svårt att mäta människans syn?
man skulle tro att räkna ut hur långt vi kan se en ljusflamma skulle vara relativt lätt att upptäcka, men det finns några till synes ogenomträngliga problem. För det första är det praktiska att hitta en platt, klar, hinderfri yta för att testa vår vision allt annat än omöjligt. Träd och strukturer skulle vara uteslutna, eftersom de skulle blockera vår vision. Ännu svårare att kontrollera är andra ljuskällor-allt som kan störa vår mottaglighet eller distrahera oss äventyrar experimentets legitimitet.
även om forskare på något sätt kunde hitta denna mytiska, distraktionsfria tomt, presenterar jorden själv ett annat problem. Planeten vi lever på är rund (breaking news) och böjer sig därför vid en punkt i det avstånd vi kallar horisonten, cirka 5 kilometer bort. Vårt öga kanske kan se en ljusflamma bortom detta avstånd, men det finns inget sätt att ta reda på det, utan att göra experimentet i yttre rymden.
dessa två problem är problematiska på egen hand men har varit oöverstigliga tillsammans. Forskare har därför varit tvungna att tillgripa jämförelse, extrapolering och beräkning. Även om det inte är det enkla flame/distansexperimentet, har en studie från Texas a&M University erbjudit ett ganska insiktsfullt sätt att uppskatta gränserna för vår vision.
ett svar i stjärnorna
två astronomer, Kevin Krisciunas och Don Carona, bestämde sig nyligen för att titta på hur människor ser stjärnor, kasta lite ljus — ordspel avsedd — på vägen vi ser saker på jorden.
stjärnornas ljusstyrka mäts på en storleksskala. Konstigt, stjärnor med en magnitud 0 är de ljusaste, och de får dimmer och dimmer ju högre magnitud. De svagaste stjärnor människor kan se har en magnitud på 6, och alla stjärnor dimmer måste ses genom ett teleskop eller kikare. Att veta detta bestämde forskarna att beräkna avståndet vid vilket en enda ljusflamma skulle ha en storlek på 0, som den ljusa stjärnan Vega.
deras mest grundläggande nattliga experiment med ett ljus föreslog att detta avstånd var 338 meter, ett avstånd där de skrev ”ljusflamma och Vega verkade av jämförbar ljusstyrka” för deras ögon. För att kontrollera mer exakt observerade de de två ljuskällorna med en astronomisk kamera. Resultaten överraskade dem.
”ljusflamma på 338 m var 2.423 magnituder ljusare än Vega, även om de såg jämförbara i ljusstyrka till våra ögon”, skrev de.efter att ha gjort några justeringar sa Krisciunas och Carona att paritet skulle inträffa vid 892 meter — i grund och botten är ljusflamma samma ljusstyrka som en magnitud 0 stjärna på detta avstånd.
Vi vet att magnitud 0 stjärnor är 251,2 gånger ljusare än magnitud 6 stjärnor, de dimmaste som människor kan se utan hjälp. Detta skulle göra det möjligt att bestämma hur långt ljuset ska vara för att se lika ljust ut som en magnitud 6-stjärna.
enligt forskarna skulle detta inträffa på ett avstånd av 2576 meter, eller cirka 1,6 miles. Det verkar som om vårt undrar är gjort-det längsta avståndet som ett mänskligt öga kan upptäcka en flamma är 1,6 miles.
tyvärr, så väl genomtänkt som det här arbetet är, är det osannolikt att lösa diskussioner om frågan. Annat arbete har föreslagit det mänskliga ögat kan se blixtar av ljus som består av bara en handfull fotoner, och det finns vissa skillnader mellan stjärnljus och levande ljus som många kan argumentera inte kan beräknas för.
Vi behöver fortfarande det definitiva experimentet som verkligen mäter frågan till hands — det maximala avståndet där en människa kan se ett ljus. Att beräkna avståndet baserat på andra mätningar, som detta och andra experiment har gjort, är ett användbart verktyg, men ett som inte kan ersättas med själva frågan.