Тези невероятни звезди: колко е прекрасно да ги гледаш, да гледаш в нощното небе, да мечтаеш и да си пожелаваш. През деня небето е различно. Той е лек, ярък от слънцето, дори може да навреди да го погледнете. Къде отиват звездите? Те сякаш се стопяват призори. Какво се случва с тях през деня?

Природата на универсалната светлина

Необичайно привлекателни и мистериозни космически обекти, наречени звезди, не изчезват никъде, ден или нощ. Да, те имат свой собствен жизнен цикъл от раждането до пълното изчезване, но през цялото си съществуване тези обекти не изчезват никъде. Тогава защо звездите не се виждат през деня, но през нощта те греят ярко за нас?

Просто през деня яркото Слънце засенчва светлината им. Тя свети толкова силно, че просто няма шанс за друга светлина. Но веднага щом планетата Земя се обърне към Слънцето от другата страна, нощното небе се отваря пред очите ни. Ако времето е ясно, тогава можем да наблюдаваме нощните светлини, блестящи от сияние, като скъпоценни камъни. Ето защо звездите не се виждат през деня, а през нощта, когато Слънцето е излязло от хоризонта, те греят за нас в цялата си красота, слязла през космоса.

Дневната ни светлина не е толкова голяма, спрямо големите космически простори. Това обаче е най -близката звезда на Земята: огромна и ярка. Слънчевата светлина мощно осветява нашата планета, правейки други сияния невидими или фини.

Опит

Можете да проведете експеримент, който ясно показва защо звездите не се виждат през деня, а когато е тъмно, тогава обратното. За да направите това, трябва да направите дупки в картонена кутия и да поставите фенерче вътре (можете да използвате друг източник на светлина, като настолна лампа). Когато другата светлина е изключена, в тъмна стая, дупките ще светят като малки звезди. Ако включите общата светлина в стаята, блясъкът на картонените отвори ще изчезне. Това просто преживяване е напълно достатъчно, за да се разбере защо звездите не се виждат през деня и когато се стъмни те блестят от небето.

Мит и реалност

Има много легенди, свързани с космически обекти. Един от тях казва, че звездите могат да се видят дори през деня. За да направите това, просто трябва да сте или на дъното на кладенец, шахта или в комин. Като цяло звездите на небето са статични, което не може да се каже за планетите. Те винаги могат да бъдат намерени в един момент от Вселената.

Така че легендата за кладенци, шахти и широки комини отдавна се смята за вярна. Това е периодът от древногръцкия философ Аристотел (IV в. Пр. Н. Е.) До английския физик-астроном Джон Хершел (XIX век).

Всъщност дори и да сте на дъното на кладенеца, няма да видите звездите на небето през деня - тази легенда е пълен мит. Не е ясно защо съществува толкова дълго? В крайна сметка няма абсолютно никакви обективни условия за това.

Това твърдение най -вероятно идва от опита на Леонардо да Винчи. За да види образа на звезди от Земята, той направи малка дупка в лист хартия за зеницата на окото и погледна през нея, като я приложи към очите. Видя малки точки, светещи без лъчи и треперене. Факт е, че звездното излъчване е ефект, който възниква поради структурата на очите ни. Те имат влакнеста леща, която огъва светлината. Ако погледнете нощните светлини през малък отвор, тогава в обектива се предава много тънък лъч светлина. Той преминава директно през центъра и практически не е огънат.

Развитие на теорията

Въпрос: „Звездите ли се виждат от кладенеца през деня?“ - попита римският учен Плиний, използвайки теорията на Аристотел с дълбока пещера. След това много писатели използват тези методи за наблюдение на небесните тела в своите произведения. Например Киплинг и Р. Бол. В различно време любопитни хора са изпитвали този начин да гледат звездите през деня. Всички тези експерименти бяха неубедителни. Сред такива експериментатори бяха: немският натуралист и пътешественик Александър Хумболт, астрономът от Спрингфийлд Р. Сандерсън и други.

Оказва се, че от такива дълбоки пещери, кладенци и комини се вижда само ярко петно ​​от синьо небе, ако, разбира се, времето е ясно. От небесните тела само Слънцето може да се види през деня. Земята и звездите са тясно свързани. Но светлината на най -близкия толкова ни заслепява, че другите избледняват. И едва когато част от планетата потъне в тъмнина, красотата на далечни и примамливи звезди се отваря пред очите ни. Разбира се, жаждата на човека да научи непознатото го накара да създаде астрономически телескоп, чрез който вече можете да видите звездите дори през деня.

Нарастващият мъж се интересува буквално от всичко. Той задава въпроси за всичко, което вижда. Защо слънцето грее през деня, а звездите през нощта? И така нататък. Не винаги е лесно да се отговори на привидно прости въпроси. понякога няма достатъчно специални знания. И как можете да обясните комплекса по прост начин? Не всеки може да направи това.

Какво е звезда?

Без тази концепция е невъзможно да се обясни ясно защо слънцето грее през деня, а звездите през нощта. За децата звездите често се появяват като малки точки в небето, които те сравняват с малки крушки или фенерчета. Ако направим аналогия, те могат да бъдат сравнени с огромни прожектори. Защото звездите са невъобразимо огромни, които са изключително горещи и са толкова далеч от нас, че изглеждат като трохи.

Какво е слънцето?

Първо трябва да информирате, че Слънцето е име, подобно на име. И това име носи най -близката звезда на нашата планета. Но защо тя не е целта? И защо слънцето грее през деня, а звездите през нощта, ако са еднакви?

Слънцето не изглежда като точка, защото е много по -близо от другите. Въпреки че също е далеч от това. Ако измервате разстоянието в километри, тогава числото ще бъде равно на 150 милиона. Една кола ще измине такъв път след 200 години, ако се движи, без да спира с постоянна скорост от 80 км / ч. Поради невероятно голямото разстояние слънцето изглежда малко, въпреки че е такова, че лесно би могло да побере милион планети като Земята.

Между другото, слънцето далеч не е най -голямата и не много ярка звезда на нашето небе. Той просто се намира на едно място с нашата планета, а останалите са разпръснати далеч в космоса.

Защо слънцето се вижда през деня?

Първо трябва да запомните: кога започва денят? Отговорът е прост: когато слънцето започне да грее над хоризонта. Това е невъзможно без неговата светлина. Ето защо, отговаряйки на въпроса защо слънцето грее през деня, можем да кажем, че самият ден няма да дойде, ако слънцето не изгрява. В края на краищата, веднага щом излезе от хоризонта, идва вечер, а след това нощ. Между другото, заслужава да се спомене, че не светилото се движи, а планетата. А промяната от ден на нощ се дължи на факта, че планетата Земя се върти, без да спира около неподвижната си ос.

Защо звездите не се виждат през деня, ако те, подобно на слънцето, винаги греят? Това се дължи на наличието на атмосфера на нашата планета. Във въздуха слабото сияние на звездите се разпръсква и помрачава. След влизането му разсейването спира и нищо не блокира тяхната приглушена светлина.

Защо луната?

И така, слънцето грее през деня, а звездите през нощта. Причините за това са във въздушния слой, обграждащ земята. Но защо луната понякога се вижда, тогава не? А когато е, може да приеме различни форми - от тънък сърп до ярък кръг. От какво зависи?

Оказва се, че самата луна не свети. Работи като огледало, което отразява слънчевите лъчи върху земята. Наблюдателите могат да видят само онази част от спътника, която е осветена. Ако разгледаме целия цикъл, тогава той започва с много тънък месец, който прилича на обърната буква „С“ или дъга от буквата „Р“. В рамките на една седмица той расте и става като половина от кръг. През следващата седмица тя продължава да расте и всеки ден се доближава до пълен кръг. През следващите две седмици моделът се намалява. И в края на месеца луната напълно изчезва от нощното небе. По -точно, той просто не се вижда, защото само тази част от него, която се е обърнала от Земята, е осветена.

Какво виждат хората в космоса?

Астронавтите в орбита не се интересуват защо слънцето грее през деня, а звездите през нощта. И това се дължи на факта, че и двете са видими там едновременно. Този факт се обяснява с липсата на въздух, който предотвратява преминаването на светлината от звездите през разпръснатите слънчеви лъчи. Можете да ги наречете късметлии, защото веднага могат да видят както най -близката звезда, така и тези, които са далеч.

Между другото, нощните светлини се различават по цвят. Нещо повече, това е ясно видимо дори от Земята. Основното нещо е да разгледате по -отблизо. Най -горещите блестят в бяло и синьо. Тези звезди, които са по -студени от предишните, са жълти. Нашето Слънце също им принадлежи. А най -студените излъчват червена светлина.

Продължаване на разговора за звездите

Ако въпросът защо слънцето грее през деня и звездите през нощта възниква при по -големи деца, тогава можете да продължите разговора, като си спомните за съзвездията. Те обединяват групи звезди, които са на едно място в небесната сфера. Тоест те ни се струват разположени един до друг. Всъщност между тях може да има огромно разстояние. Ако можехме да летим далеч от Слънчевата система, нямаше да разпознаем звездното небе. Защото очертанията на съзвездията ще се променят много.

В тези групи звезди се виждаха очертанията на човешки фигури, предмети и животни. В тази връзка се появиха различни имена. Голяма мечка и малка мечка, Орион, Лебед, Южен кръст и много други. Днес има 88 съзвездия. Много от тях са свързани с митове и легенди.

Поради съзвездието те променят позицията си в небето. А някои обикновено се виждат само в определен сезон. Има съзвездия, които не могат да се видят в Северното или Южното полукълбо.

С течение на времето съзвездията загубиха незначителни звезди и от модела им стана трудно да се отгатне как произхожда името. Най -известното съзвездие на Северното полукълбо - Голямата мечка - сега се превърна в "кофа". А съвременните деца се измъчват от въпроса: "Къде е мечката тук?"

Нашата Вселена се състои от няколко трилиона галактики. Слънчевата система се намира в доста голяма галактика, чийто общ брой във Вселената е ограничен до няколко десетки милиарди единици.

Нашата галактика съдържа 200-400 милиарда звезди. 75% от тях са слаби червени джуджета, а само няколко процента от звездите в галактиката са като жълти джуджета, спектрален тип звезда, към която принадлежи нашата. За земния наблюдател нашето Слънце е 270 хиляди пъти по -близо до най -близката звезда (). В същото време яркостта намалява право пропорционално на намаляването на разстоянието, следователно видимата яркост на Слънцето в земното небе е 25 величини или 10 милиарда пъти повече от видимата яркост на най -близката звезда (). В тази връзка, поради ослепителната светлина на Слънцето, звездите не се виждат на дневното небе. Подобен проблем възниква при опит за фотографиране на екзопланети в близост до звезди. В допълнение към Слънцето през деня можете да видите Международната космическа станция (МКС) и изблиците на спътници от първото съзвездие Иридий. Това се дължи на факта, че Луната, някои и спътници (изкуствени спътници на Земята) в земното небе изглеждат много по -ярки от най -ярките звезди. Например, видимата яркост на Слънцето е -27 величини, за Луната в пълна фаза -13, за изблици на спътници от първото съзвездие Иридий -9, за МКС -6, за Венера -5, за Юпитер и Марс -3, за Меркурий -2, Сириус (най -ярката звезда) -1,6.

Мащабната скала на видимата яркост на различни астрономически обекти е логаритмична: разликата в видимата яркост на астрономическите обекти с една величина съответства на разлика от 2,512 пъти, а разлика от 5 величини съответства на разлика от 100 пъти.

Защо няма звезди в града?

В допълнение към проблемите с наблюдението на звездите на дневното небе, има проблем с наблюдението на звездите в нощното небе в населените места (в близост до големи градове и промишлени предприятия). Светлинното замърсяване в този случай е причинено от изкуствена радиация. Примерите за такова излъчване включват улично осветление, осветени рекламни плакати, промишлени газови факли и развлекателни прожектори.

През февруари 2001 г. американският любител на астрономията Джон Е. Бортл създаде светлинна скала за оценка на светлинното замърсяване в небето и я публикува в Sky & Telescope. Тази скала се състои от девет подразделения:

1. Абсолютно тъмно небе

При такова нощно небе не само че е ясно видимо, но отделни облаци от Млечния път хвърлят ясни сенки. Вижда се в детайли и зодиакалната светлина с контрасвещене (отражение на слънчевата светлина от прахови частици, разположени от другата страна на линията Слънце-Земя). Звездите с магнитуд 8 се виждат на небето с просто око; фоновата яркост на небето е 22 величини на квадратна дъгова секунда.

2. Естествено тъмно небе

При такова нощно небе Млечният път е ясно видим върху него в детайли и зодиакалната светлина заедно с антиблика. С невъоръжено око се виждат звезди с видима яркост до 7,5 величини, яркостта на фоновото небе е близка до 21,5 величини на квадратна дъгова секунда.

3. Селско небе

При такова небе зодиакалната светлина и Млечният път продължават да бъдат ясно видими с минимум детайли. С невъоръжено око се виждат звезди до магнитуд 7, яркостта на фоновото небе е близка до 21 величина на квадратна дъгова секунда.

4. Небето е преходна зона между села и покрайнини

При такова небе Млечният път и зодиакалната светлина продължават да се виждат с минимални детайли, но само частично високо над хоризонта. С невъоръжено око се виждат звезди с магнитуд 6.5, яркостта на фоновото небе е близка до 21 величина на квадратна дъгова секунда.

5. Небето на кварталите на градовете

При такова небе зодиакалната светлина и Млечният път са изключително редки, при идеално време и сезонни условия. С невъоръжено око се виждат звезди до магнитуд 6, яркостта на фоновото небе е близо до 20,5 величина на квадратна дъгова секунда.

6. Небето на предградията на градовете

При такова небе зодиакалната светлина не се наблюдава при никакви условия, а Млечният път едва ли се вижда само в зенита си. С невъоръжено око се виждат звезди с магнитуд 5,5, яркостта на фоновото небе е близка до 19 величина на квадратна дъгова секунда.

7. Небето е преходна зона между предградия и градове

На такова небе при никакви обстоятелства не може да се наблюдава зодиакалната светлина или Млечния път. С невъоръжено око се виждат само звезди с магнитуд 5, яркостта на фоновото небе е близка до 18 величина на квадратна дъгова секунда.

8. Градско небе

В такова небе само няколко от най -ярките отворени звездни купове могат да се видят с просто око. С невъоръжено око се виждат само звезди с магнитуд 4,5, като фоновото небе е по -малко от 18 величини на квадратна дъгова секунда.

9. Небето на централната част на градовете

В такова небе могат да се видят само групи от звезди. С невъоръжено око се виждат звезди до 4 величина в най -добрия случай.

Светлинното замърсяване от жилищни, промишлени, транспортни и други обекти на икономиката на съвременната човешка цивилизация води до необходимостта от създаване на най-големите астрономически обсерватории във високопланинските райони, които са възможно най-далеч от обектите на икономиката на човешката цивилизация. На тези места се спазват специални правила за ограничаване на уличното осветление, минимален трафик през нощта, изграждане на жилищни сгради и транспортна инфраструктура. Подобни правила важат в специални защитни зони на най -старите обсерватории, които се намират в близост до големи градове. Например през 1945 г. в радиус от 3 км около обсерваторията Пулково край Санкт Петербург е организирана защитна паркова зона, в която е забранено мащабно жилищно или промишлено производство. През последните години опитите за организиране на строителството на жилищни сгради в тази защитна зона зачестиха поради високата цена на земята в близост до един от най -големите мегаполиси в Русия. Подобна ситуация се наблюдава около астрономическите обсерватории в Крим, които се намират в изключително атрактивен за туризъм регион.

Изображението от НАСА ясно показва, че най -силно осветените райони на Западна Европа, източната част на континенталната част на САЩ, Япония, крайбрежната част на Китай, Близкия изток, Индонезия, Индия и южното крайбрежие на Бразилия. От друга страна, минималното количество изкуствена светлина е характерно за полярните райони (особено Антарктида и Гренландия), регионите на Световния океан, басейните на тропическите реки Амазонка и Конго, високото тибетско плато, пустинните райони на Северна Африка, централна Австралия, северните райони на Сибир и Далечния изток.

През юни 2016 г. Science публикува подробно проучване по темата за светлинното замърсяване в различни региони на нашата планета („Новият световен атлас за изкуствена яркост на нощното небе“). Проучването показа, че повече от 80% от жителите на света и повече от 99% от жителите на САЩ и Европа живеят в условия на силно светлинно замърсяване. Повече от една трета от жителите на света са лишени от възможността да наблюдават Млечния път, сред тях 60% от европейците и почти 80% от северноамериканците. Изключително светлинно замърсяване засяга 23% от земната повърхност между 75 градуса северна ширина и 60 градуса южна ширина, както и 88% от Европа и почти половината от САЩ. В допълнение, изследването отбелязва, че енергоспестяващите технологии за преобразуване на уличното осветление от лампи с нажежаема жичка в LED лампи ще доведат до увеличаване на светлинното замърсяване с около 2,5 пъти. Това се дължи на факта, че максималното излъчване на светлина на LED лампи с ефективна температура от 4 хиляди Келвина пада върху сини лъчи, където ретината на човешкото око има максимална чувствителност към светлина.

Според проучването максималното светлинно замърсяване се наблюдава в делтата на Нил в района на Кайро. Това се дължи на изключително голямата гъстота на населението на египетския метрополис: 20 милиона жители на Кайро живеят на площ от половин хиляда квадратни километра. Това означава средна плътност на населението от 40 хиляди души на квадратен километър, което е около 10 пъти средната плътност на населението в Москва. В някои райони на Кайро средната плътност на населението надвишава 100 хиляди души на квадратен километър. Други области с максимална експозиция се намират в столичните райони Бон-Дортмунд (близо до границата между Германия, Белгия и Холандия), в равнината Падан в Северна Италия, между американските градове Бостън и Вашингтон, около английските градове Лондон , Ливърпул и Лийдс, както и в района на азиатските мегаполиси Пекин и Хонконг. За жителите на Париж е необходимо да изминат поне 900 км до Корсика, централна Шотландия или провинция Куенка в Испания, за да видят тъмно небе (светлинно замърсяване по -малко от 8% от естествената светлина). И за да може жител на Швейцария да види изключително тъмно небе (нивото на светлинно замърсяване е по -малко от 1% от естествената светлина), той ще трябва да измине повече от 1360 км до северозападната част на Шотландия, Алжир или Украйна.

Максималната степен на отсъствие на тъмно небе е характерна за 100% от Сингапур, 98% от Кувейт, 93% от Обединените арабски емирства (ОАЕ), 83% от Саудитска Арабия, 66% от Южна Корея, 61% от Израел, 58 % от Аржентина, 53% от Либия и 50% от Тринидад и Тобаго. Възможността за наблюдение на Млечния път не е достъпна за всички жители на малките държави Сингапур, Сан Марино, Кувейт, Катар и Малта, както и за 99%, 98% и 97% от жителите на ОАЕ, Израел и Египет, съответно. Страните с най -голям дял от територията, които нямат възможност да наблюдават Млечния път, са Сингапур и Сан Марино (по 100%), Малта (89%), Западният бряг (61%), Катар (55%), Белгия и Кувейт (51%), Тринидад и Тобаго, Холандия (по 43%всеки) и Израел (42%).

От друга страна, Гренландия (само 0,12%от нейната територия има открито небе), Централноафриканската република (CAR) (0,29%), тихоокеанската територия Ниуе (0,45%), Сомалия (1,2%) и Мавритания (1,4 %) се отличават с минимално светлинно замърсяване.

Въпреки непрекъснатия растеж на световната икономика, наред с увеличаването на потреблението на енергия, има и увеличение на астрономическото образование на населението. Ярък пример за това е годишната международна акция „Часът на Земята“ за изключване на светлините от по -голямата част от населението в последната събота на март. Първоначално това действие е замислено от Световния фонд за дивата природа (WWF) като опит за популяризиране на енергоспестяването и намаляване на емисиите на парникови газове (борба срещу глобалното затопляне). Въпреки това, в същото време астрономическият аспект на действието придоби популярност - желанието поне за кратко да направи небето на мегаполисите по -подходящо за любителски наблюдения. За първи път акцията се проведе в Австралия през 2007 г., а на следващата година се разпространи по целия свят. Всяка година все повече участници участват в акцията. Ако през 2007 г. в акцията са участвали 400 града от 35 държави по света, то през 2017 г. са участвали над 7 хиляди града от 187 страни по света.

В същото време можем да отбележим недостатъците на действието, които се състоят в повишен риск от аварии в световните електроенергийни системи поради рязкото едновременно изключване и включване на огромен брой електрически уреди. Освен това статистиката показва силна връзка между липсата на улично осветление и увеличаването на нараняванията, уличната престъпност и други извънредни ситуации.

Защо звездите не се виждат на изображенията от МКС?

Изображението ясно показва светлините на Москва, зеленикавото сияние на полярното сияние на хоризонта и липсата на звезди в небето. Огромната разлика между яркостта на Слънцето и дори най -ярките звезди прави невъзможно да се наблюдават звезди не само на дневното небе от повърхността на Земята, но и от космоса. Този факт добре показва колко голяма е ролята на "светлинното замърсяване" от Слънцето в сравнение с влиянието на земната атмосфера върху астрономическите наблюдения. Независимо от това, фактът на липсата на звезди в небесните изображения по време на пилотирани полети до Луната се превърна в едно от ключовите „доказателства“ на теорията на конспирацията, че астронавтите на НАСА не са летели до Луната.

Защо звездите не се виждат в изображенията на Луната?

Ако разликата между видимата яркост на Слънцето и най -ярката звезда - Сириус в земното небе е около 25 величини или 10 милиарда пъти, тогава разликата между видимата яркост на пълнолунието и яркостта на Сириус намалява до 11 звезди или около 10 хиляди пъти.

В тази връзка наличието на пълнолуние не води до изчезване на звездите по цялото нощно небе, а само усложнява видимостта им близо до лунния диск. Въпреки това, един от първите начини за измерване на диаметъра на звездите беше да се измери колко дълго лунният диск покрива ярки звезди в зодиакалните съзвездия. Естествено, такива наблюдения са склонни да се извършват в минималната фаза на Луната. Подобен проблем с откриването на слаби източници в близост до ярък източник на светлина съществува, когато се опитвате да снимате планети в близост до звезди (видимата яркост на аналога на Юпитер в близките звезди поради отразена светлина е около 24 величини, а само за аналога на Земята около 30 величини). В тази връзка досега астрономите са успели да снимат само млади масивни планети, когато наблюдават в инфрачервения диапазон: младите планети са много горещи след процеса на формиране на планетата. Следователно, за да се научим как да откриваме екзопланети в близки звезди, се разработват две технологии за космически телескопи: коронография и нулева интерферометрия. Според първата технология, ярък източник е покрит от затъмнен диск (изкуствено затъмнение), според втората технология светлината на ярък източник се „нулира“, използвайки специални техники за смущения във вълните. Ярък пример за първата технология беше, която от 1995 г. наблюдава слънчевата активност от първата точка на вибрация. В изображенията на 17-градусовата коронографска камера на тази космическа обсерватория се виждат звезди до магнитуд 6 (разлика от 30 величини или трилион пъти).

Много от нас се чудеха защо няма звезди на небето през деня. В крайна сметка те не изчезват никъде, не се отдалечават, но човешкото око все още не може да ги види на светлината на слънцето. Учените отдавна са разбрали този въпрос, но въпреки това много хора все още трудно могат да разберат причините за това явление.

Звезди и слънце

Всяка звезда е внушителна газова топка, която излъчва собствена светлина. Това е ключова разлика от планетите и спътниците: те създават светлина, като отразяват слънчевите лъчи на повърхността си, докато звездите имат свой собствен блясък (защото нямат нищо, което да отразява слънчевите лъчи).

Това е основната причина те да не се виждат през деня. В допълнение към нея си струва да се обмислят някои други нюанси:

1. Планетата има атмосфера.

В атмосферата има много елементи. Това са въглероден диоксид, водород и десетки други газообразни вещества (включително водни молекули), които не могат да се видят с просто око.

Когато слънчевите лъчи преминават през атмосферата, те имат специфичен цвят в зависимост от дължината на вълната на цвета:

• късите вълни имат син, виолетов и циан цвят (синьо небе);
• и дълго - червено (залез).

Слънцето също е звезда, но чиито лъчи са толкова ярки, че буквално затъмняват блясъка на всякакви други звезди и дори планети. Всички други обекти в космоса също не могат да се видят, тъй като техният блясък е много по -слаб от слънцето.

1. През деня, когато слънцето осветява земята, слънчевите лъчи се разпръскват и пречупват.

Така звездите не могат да се видят през деня, дори ако се преместят в друга точка на планетата (поради разсейването на лъчи в атмосферата). Наличието на тези елементи във въздуха също е от голямо значение:

• микроскопичният прах не задържа син цвят от слънцето;
• наличието на молекули на определен газ (например червен фосфор) също влияе върху цветовата гама.

1. С такава широка гама от нюанси на различни цветове е буквално невъзможно да се видят звездите.

Причината за това е наличието на много източници на светлина (които са създадени от слънцето). Следователно блясъкът на звездите просто не достига повърхността на планетата, а ако го направи, разпръснатите слънчеви лъчи напълно неутрализират ефекта му. Ето защо звездите не могат да се видят през деня.

От друга страна, хората все още могат да видят една звезда на дневна светлина. Но само най -яркото от всички възможни - точно същото Слънце.

Защо не могат да се видят други звезди заради Слънцето?

Много е просто: Слънцето е единствената звезда в нашата Слънчева система. Всички други звезди са разположени много по -далеч, извън нейните граници. Ето защо е невъзможно да ги видите през деня - те са твърде далеч, а излъчването им е прекъснато, разпръснато под въздействието на слънчевите лъчи.

Също така, Слънцето се състои от няколко слоя, които го отличават от другите (изследвани) звезди. Да, той се състои от газове, но около него има постоянно движеща се атмосфера, която надвишава диаметъра на самото Слънце с 3 или дори 4 пъти. Тази външна атмосфера е само първият слой на много други, които изграждат слънцето.

Като се има предвид всичко това, отново се потвърждава фактът, че звездите не могат да се видят през деня заради този „гигант”, който поради своята структура излъчва толкова ярък блясък, че нищо не може да го прекъсне.

В същото време структурата на човешкото око също засяга:

• през нощта, на открито, можете да се любувате на звездите в небето часове наред;
• но дори 3 секунди директен поглед директно към слънцето ще бъдат достатъчни, за да влошат драстично зрението, и 6 секунди, за да се наложи хирургическа намеса за възстановяване структурата на очната ябълка.

По този начин отново се потвърждава, че Слънцето е много по -ярко от другите звезди. И също така става ясно, че човек не може да използва очите си по такъв начин, че да се фокусира не върху лъчите на Слънцето, а върху по -отдалечени обекти.

Въпреки че това няма да е достатъчно, тъй като поради пречупването и разсейването на светлината останалите звезди се сливат напълно с небето, слънчевите лъчи и молекулите на веществата. Дори технологиите не могат да видят звездите през деня, какво можем да кажем за човешкото зрение?

Как можете да видите звездите през деня?

Древните учени, Аристотел и Плиний, писали в своите писания, че звездите могат да се видят през деня от дълбок кладенец, пещера или дълъг комин. Това е доста често срещано мнение: някой твърди, че това е истинската истина, а някои наричат ​​такива думи всеобща глупост.

По -модерен пример е Робърт Бол, който през 1889 г. твърди, че може да види няколко звезди на дневното небе, когато е бил в дълъг комин. Той вярваше, че в тъмна тясна тръба зрението на всеки човек става много по -ясно.

И това има известен смисъл: след като влезете в тъмна стая от светлината, не можете да видите нищо. Но след като очите ви свикнат с тъмнината, лесно можете да различите предмети в стаята.

За съжаление обаче няма надеждни факти, които да потвърдят тази теория. Но много хора побързаха да го опровергаят. Ето най -известните от тях:

• Александър Хумболт в различни периоди от живота си слизаше в най -дълбоките мини на Америка и Сибир, но не можеше да намери никакви звезди;
• Леонид Репин (журналист на "Комсомолская правда") през 1978 г. се спусна на дъното на 60-метров кладенец, но вдигнал поглед, намери само малко парче от дневното небе, разбира се, без звезди.

В резултат на това учените стигнаха до заключението, че древните естественици могат да възприемат малки прахови частици като звезди, които се издигат нагоре (поради спускането на наблюдателя) и бавно парират на фона на видимото небе. В тъмна шахта, кладенец и друга тъмна стая слънчевата светлина се отразява много красиво върху малки предмети. В резултат на това подобно явление би могло да се възприеме като звезди, въпреки че в действителност не е така.

Значи няма начин да видите звездите през деня? Оказва се, че има, но е невъзможно да се повтори подобен експеримент в лабораторни условия. Тоест няма да е възможно да се пресъздаде такава ситуация с човешки сили и ресурси - слънчево затъмнение.

Същото, по време на което Луната става между човешкия поглед и слънцето. В този момент минималното количество светлина пада върху Земята и тя става неестествено тъмна точно в средата на работния ден. Поради липсата на слънчева светлина, достигаща до планетата, излъчването на далечни звезди вече няма да се пречупва или разсейва, а звездите могат да се видят през деня.

Виждат ли се звездите през деня (видео)?

От това видео ще научите дали е възможно да видите звездите през деня, как човешкото око работи и възприема светлината, а също и защо само слънчевата звезда се вижда на небето през деня.

Оказва се, че технически звездите все още могат да се видят през деня. Това обаче не може да се направи по друг начин поради законите на физиката и структурата на човешката очна ябълка. Разсейването на светлината и пречупването на лъчите от далечни обекти в космоса не им позволява да бъдат видени дори през телескоп. Особено когато радиацията на нашето Слънце пречи на това.

Венера.
Когато изтокът се зачерви и небето се проясни, броят на звездите по него намалява. И обратно: когато вечер се стъмни, в небето има все повече и повече. Звездата, която изгасва по -късно сутринта и се появява първа на небето вечер, се нарича утринна или вечерна звезда. И в двата случая говорим за едно и също небесно тяло - планетата Венера, която се вижда на небето понякога сутрин, а понякога и вечер. Близък спътник на Слънцето, той изглежда особено ярък, когато е на минималното си разстояние от Земята. В този случай яркостта на Венера, изразена в звездни единици, е - 4. Сред неподвижните звезди най -ярката е Сириус, в съзвездието Canis Major (магнитуд -1,5). От това следва, че Венера е десет пъти по -ярка от Сириус. Венера, от древни времена наричана в Китай „Тайбо“ („Голяма светеща“), при хубаво време може да се види посред бял ден. Това не може да се каже за други небесни тела. Известни са само два случая на наблюдение на така наречената нова. За един от тях, с прякор „Гост -звезда“, има информация в китайските хроники (1054 г.), другият е открит през 1572 г. от датския астроном Т. Брахе. Говорим за експлозия от звезди, чиято яркост значително се увеличава. Например звездата Тихо Брахе беше равна по яркост на Венера, „Гост -звездата“ от китайските хроники го превиши четири пъти. При такава яркост звездата може да се наблюдава през деня, в други случаи тя не се вижда по това време.
Защо небето е светло?
Разбира се, може да се каже, че през деня звездите не се виждат на небето, защото по това време небето е ярко. Тогава обаче възниква въпросът: защо небето е светло през деня? С други думи, защо можете да видите само такава ярка звезда като планетата Венера през деня? Светлината идва към нас на Земята от Слънцето. Затова ни се струва ярко. По същата причина всичко останало трябва да ни се струва тъмно. Всъщност, както свидетелстват астронавтите, участвали в полета на космическия кораб „Аполо“ до Луната, въпреки че слънцето грее ярко, небето е тъмно и на неговия фон се виждат звезди. Изглежда съвсем естествено, че когато слънцето изгрява, небето се изсветлява, оттогава то грее с отразена светлина. В противен случай небето щеше да е черно и звездите да се виждат върху него.
Всяко физическо тяло свети, защото или само излъчва светлина, или отразява светлината на друг източник. Земната атмосфера не излъчва светлина, а небето е ярко, защото светлинните лъчи се отразяват от него.
Дим и облаци.
Светлината се разпространява по права линия и, срещайки препятствие по пътя си, се отразява. Когато бариерата е прозрачна, част от светлината се пречупва и преминава през нея. Тъй като при падане върху такова прозрачно тяло като вода, при наличие на вълнички на повърхността му, светлината се разпръсква и пречупва под различни ъгли, е невъзможно да се прецени формата на нейния източник. По -специално, когато препятствието се състои от много малки частици и следователно повърхността му е грапава, пречупването и отразяването на светлината са случайни, разбъркани. Следователно такова тяло изглежда леко.
Облаците се състоят от малки капчици кода и парчета лед и затова в този случай ситуацията се променя донякъде. Обикновено облакът изглежда лек, но понякога се вижда дъга. Причината за това се крие във факта, че ъгълът на пречупване е различен за светлинните лъчи с различни цветове. Между другото, така нареченият "ореол" около Слънцето и Луната има същата природа.
Разсейване на светлината.
Физическо тяло, например дим, състоящо се от колекция от микрочастици, когато светлината се отразява от него, изглежда светло. В този случай нищо не може да се каже за формата на самите частици. В общия случай разсейването на светлината е явлението на нейното произволно отражение от частици на течност или твърдо вещество.
Човешкото око може да прави разлика между ярки и тъмни обекти на фона на светлинния поток, който влиза в него. През деня е трудно да се види прахът във въздуха в стаята. Ако стаята е добре затъмнена и лъч светлина е изпратен вътре, тогава благодарение на разсейването на светлината ще се виждат малки петънца прах. Те отразяват светлината и показват посоката на нейното разпространение.

Най -общо казано, като се наблюдава лъч светлина под прав ъгъл спрямо посоката на неговото разпространение, не може да се получи информация за него. Например, наблюдавайки отстрани, както е показано на фиг. 9.1, няма да можем да кажем дали паралелен лъч светлина преминава през черната кутия или не. Това наистина не може да се направи, ако в кутията има вакуум. Ако пуснете малко въздух в кутията, светлинният път ще светне леко. Това се дължи на разсейването на светлината от малки частици, плаващи във въздуха. По същата причина във въздуха се вижда прах, фаровете на автомобил или трамвай се виждат отстрани.
Отдалеч над Токио през нощта можете да видите сиянието. Има моменти, когато облаците светят, а това се случва през деня. Обяснение на това явление трябва да се търси в разсейването на светлината, излъчвана от различните му източници, разположени по улиците на града, върху частици дим и прах, летящи във въздуха.
Защо небето е синьо?
Слънцето излъчва светлина във всички посоки. Част от радиацията навлиза в земната атмосфера и се разсейва във всяка точка, както е показано с пунктирани линии на фиг. 9.2. Следователно небето ни се струва светло.

Възниква обаче въпросът: върху какво се разпръсква светлината? Смята се, че е върху прахови частици, които са много в атмосферата. Може да се твърди, че например няма толкова голямо количество твърди частици в стратосферата. От реактивен самолет на височина десет километра небето е малко по -тъмно, но все още синьо. Молекулите на въздуха се движат хаотично и поради това във всеки момент от време тяхното положение в пространството е абсолютно разстроено. На практика е много трудно да подредите точките по чисто случаен начин. Факт е, че при изпълнение на тази задача човек неизбежно се придържа към някакъв ред. На фиг. 9.3 под формата на абсциса и ордината на определена точка е представен набор от случайни числа, получени по сравнително прост начин. Както следва от тази фигура, в определен момент от време молекулите или се събират заедно, или се разпръскват в различни посоки, в резултат на което светлината се разсейва върху тези неоднородности на плътността на въздуха, както върху микрочастици.

Разсейването на светлината от микрочастици е изследвано от J. Rayleigh. Той показа, че интензитетът на разсеяната светлина е обратно пропорционален на четвъртата степен на дължината на вълната на светлината. Това разсейване на светлината се нарича Рейли.
Същото може да се каже и за разсейването на светлината от частици с малък размер в сравнение с дължината на вълната на светлината. По този начин може да се обясни цветът на дима. Между другото, разсейването на светлината на Рейли се случва и в случай на атмосферни частици поради случайното движение на молекулите. Тъй като светлината с къса дължина на вълната, т.е.синя, се разсейва най -много в атмосферата, цветът на небето изглежда син.
На твърди частици, чиито размери са сравними с дължината на вълната на светлината, светлината с дълга дължина на вълната също е силно разпръсната, следователно разсеяната светлина не се различава много от падащата, слънчева светлина. Поради тази причина небето над хоризонта или над град изглежда белезникаво.
Слабото разсейване на светлина с дълга дължина на вълната от микроскопични обекти обяснява зачервяването на диска на изгряващото и залязващото слънце. На голяма надморска височина над Земята интензитетът на разсеяната светлина намалява и небето почернява; на височина 100 км от земната повърхност, тя изглежда черна дори през деня, докато звездите са ясно видими на фона на нея.
Светлината, разпръсната от земната атмосфера, също се разпространява в космоса, така че Земята изглежда синя от космоса.
Защо няма звезди на небето през деня?
Отговорът на този въпрос е следният. Светлината, идваща от звездите, е слаба в сравнение със сиянието на синьото небе. Ирисът на човешкото око действа като диафрагма, диаметърът на зеницата се променя в зависимост от интензитета на светлината. Тъй като размерът на зеницата се определя от общото осветяване на окото, тогава когато намалява под въздействието на сиянието на синьото небе, в ретината влиза незначително количество светлина от звездите.
Същото може да се каже и за нашето слухово възприятие. В тишината чуваме думи, изречени шепнешком. И обратно, на шумно място не успяваме да чуем дори силен вик. Яркостта на синьото небе съответства на шума, срещу който се губи слабата светлина на звездата.
Наблюдаване на звезди от ъндърграунд.
Ако през деня много светлина навлиза в окото през малка зеница и следователно звездите не се виждат, тогава е естествено да се запитаме: възможно ли е в този случай да ги наблюдаваме през дълга дупка от затъмнена стая? Например, може да се наблюдава небето през тясна дупка, направена в земята от мазето, както е показано на фиг. 9.4.

По -голямата част от небесния блясък, многократно отразена от стените на дупката, в крайна сметка ще бъде погълната от тях и само директните лъчи ще достигнат мазето и следователно човешкото око. Тъй като мазето е напълно тъмно, условията са такива, сякаш звездите са наблюдавани в тъмна нощ.
Както бе споменато по -рано, размерите на отдалечения обект се характеризират с видимия диаметър. Ако дължината на отвора е 100 м, тогава съотношението между действителния диаметър на отвора и този, видим от мазето, е показано в таблица. 9.1.

Таблица 9.1. Видим диаметър и яркост на 100м дупка

Диаметър на отвора, мм	Видим диаметър на отвора	Яркост на дупката (величина)
0,71	1,47	4
1,13	2,33	3
1,79	3,69	2
2,83	5,85	1
4,49	9,27	0
7,12	14,69	-1
11,28	23,28	-2
17,89	36,90	-3
28,34	58,48	-4
44,92	92,69	-5
71,20	146,9	-6
112,8	232,8	-7
178,9	369	-8

Тъй като яркостта на обедното небе е известна, е възможно да се изчисли яркостта на дупката, видима от земята, и да се изрази в мерни единици. Таблица 9.2 показва стойностите на видимите диаметри и яркостта на Слънцето, Луната и планетите. Таблица 9.2. Видим диаметър и максимална яркост на Слънцето, Луната и планетите на Слънчевата система

Небесно тяло	Видим диаметър	Максимална яркост (в величини)
Слънцето	31"59""	-26,8
луна	31"5""	-12,5
живак	11,88""	-1,9
Венера	1"0,36""	-4,4
Марс	17,88""	-2,8
Юпитер	46,86""	-2,5
Сатурн	19,52""	-0,4
Уран	3,6""	5,6
Нептун	2,38""	7,9
Плутон	0,24""	14,9

Да предположим сега, че положението на планетите в "небето им позволява да бъдат наблюдавани от мазето. Като обект на наблюдение ще изберем планетата Сатурн, чиято яркост е максимална през деня и равна на - 0,4. Тъй като дупката с видим диаметър 14 "69" е по -ярка от Сатурн, тогава дори и видимите им диаметри да са равни, планетата няма да се вижда. Същото може да се каже и за Юпитер, чийто видим диаметър е 46 "86": през дупка с видим диаметър 36 "90" също ще остане невидима., която не се вижда с просто око дори през нощта.
По този начин само Меркурий, Венера и Марс са подходящи за такъв метод на наблюдение, но тъй като Земята се върти и следователно времето, прекарано от наблюдаваната планета в дупката, е една секунда, практическото й използване става изключително трудно.
Наблюдение на небесни тела с телескоп.
Неподвижна звезда като Сириус (магнитуд -1,5) е по -ярка от дупка с видим диаметър 14 "69". Постоянните звезди с много по -малък видим диаметър и по -малко ярки от Сириус се виждаха през по -тесни отвори. Това обаче става невъзможно поради факта, че видимият диаметър на дифракционното изображение, макар и малък, все още е равен на 40 ".
Вместо да гледаме небето от земята под дупка, по -добре да използваме телескоп. Както бе отбелязано по -рано, размерите на неподвижна звезда, наблюдавани през телескоп, се определят не от техния видим диаметър, а от размера на дифракционното изображение. Ако блендата на телескопа D е изразена в сантиметри, тогава видимият диаметър на дифракционния кръг е 27/D, което означава, че в случай на телескоп с бленда 22 см, той ще бъде 1/23 "/. Както можете виж от фиг. 9.5, съответната яркост на небето е малко по -малка от яркостта на звездите от четвърта величина, което означава, че по -малко ярки звезди не се виждат в такъв телескоп.

С увеличаване на отвора на телескопа размерът на дифракционното изображение на звездата намалява и поради това става възможно да се наблюдават по -малко ярки звезди. Разбира се, това намалява дифракционното изображение, но видимият диаметър на звездата не може да бъде по -малък от 1 ". Факт е, че дори при спокойно време въздухът се колебае, в резултат на което светлинните лъчи, идващи от звездите, са леко огънати, непрекъснато променящи посоката на разпространението им в ъгъл 1 ". Известното мигане на звездите се обяснява именно с това движение на атмосферния въздух, което при наличието на въздушни течения значително се засилва и увеличава видимия диаметър на звездите до няколко дъгови секунди.
Тъй като при увеличаване на блендата на телескопа е невъзможно да се наблюдават звезди с видим диаметър по -малък от 1 "", ясно е, че при стойности на блендата над 30 см, няма да е възможно да се видят звезди, чиято яркост съответства на звездната величина надвишаващи 4. На фиг. 9.5 са показани данните, принадлежащи на Симояс, Сайто и Камита, за яркостта на небето през деня и условията за наблюдение на звездите. Яркостта му позволява да се наблюдават звезди с видим диаметър 1 "и съответства на звездна величина от 22,5. Това означава, че с телескоп с бленда 30 см, можете да видите само такива и по -ярки звезди. Във всеки случай, видимият диаметър на звезда няма да бъде повече от 1 ", така че по -малко ярките звезди ще останат недостъпни за очите ни. Освен това разсеяната светлина на голям град ще затрудни виждането на по -ярки звезди.

Проучване. ЯРКОСТ НА ЗВЕЗДИТЕ.

В древни времена звездите са били разделени на шест класа: най -ярките се приписват на първия, а тези, които едва се виждат с просто око - на шестия. По -късно, когато хората се научиха да измерват яркостта си, се оказа, че звездите от първи клас са около 100 пъти по -ярки от звездите от шести клас. Затова те започнаха да вярват, че увеличаването на относителната яркост с коефициент от 2.512 (2.512 = y 5√100) е еквивалентно на намаляване на величината с единица. Това съотношение се нарича формула на Погсън. На негова основа бяха определени звездните величини и по -слабите звезди. Оттук следва, че когато се наблюдава небето от мазето, увеличаването на видимия диаметър на дупката с коефициент 10 прави възможно увеличаването на звездите, видими за окото, с 5 единици.
Величините определят видимата, а не действителната яркост на звездата. За да можем да говорим за действителната яркост, е необходимо да ги сравним за звезди, разположени на същото разстояние от наблюдателя. Тъй като действителната яркост на звезда е обратно пропорционална на втората степен на разстоянието от звездата до наблюдателя, тя може да бъде изчислена от видимата яркост, ако това разстояние е известно. На практика яркостта на звездите на разстояние 32,6 светлинни години от нас се характеризира с така наречените абсолютни звездни величини, а видимата яркост на звездите, чиито разстояния са неизвестни, се характеризира с видимите звездни величини. Таблица 9.3 показва видимите величини на някои ярки звезди.