Golo oko

Gledanje golim okom (otkrivenimm okomili nepomičnim okom), praksa je uključivanja u vizuelnu percepciju bez pomoći uvećanja ili sakupljanje svjetlosti optičkim instrumentima, kao što su teleskop ili mikroskop. Vid korigiran na normalnu oštrinu pomoću korektivnih leća i dalje se smatra "golim".

U astronomiji, golim okom se mogu koristiti za posmatranje nebeskig događaja i objekata vidljivi bez opreme, kao što je konjunkcij, prolazećih kometa, meteorskih pljuskova i najsvjetlijih asteroida, uključujući 4 Vesta. Znanje o nebu i različiti testovi pokazuju impresivnu raznolikost fenomena vidljivih prostim okom.

Osnovna svojstva

Neka osnovna svojstva ljudskog oka su:

Brzo autofokusiranje udaljenosti od 25 cm (mladi) do 50 cm (većina ljudi starijih od 50 godina) do beskonačnosti;
Ugaona rezolucija: otprilike 1 uglovnih minuta, približno 0,02 ° ili 0,0003 radijana;^[1] što odgovara 0,3 m na udaljenosti od 1 km;
Vidno polje (FOV): simultana vizuelna percepcija u području od oko 160° × 175°;^[2]
Slabe zvijezde do veličine +8 pod savršeno tamnim nebom;^[3]
Fotometrija (osvjetljenje) do ± 10% ili 1% intenziteta – u rasponu između noći i dana od 1: 10,000.000.000;
Simetrije od 10–20 ’(3–6 m na 1 km);
Procjene intervala (naprimjer na planu na papiru) do 3-5%;
Nesvjesno prepoznavanje kretanja (to je "alarmni sistem" i refleksa).

Vizuelna percepcija omogućava osobi da stekne mnogo informacija o svojoj okolini:

udaljenosti i trodimenzionalni položaj stvari i osoba;
vertikala (visak) i nagib običnih objekata;
sjaj i boje i njihove promjene prema vremenu i pravcu.

U astronomiji

Na vidljivost astronomskih objekata snažno utiče svjetlosno zagađenje. Čak i nekoliko stotina kilometara udaljeno od gradskog područja, gdje nebo može izgledati vrlo mračno, zaostalo svjetlosno zagađenje i dalje postavlja granicu vidljivosti slabosvjetlečih predmeta. Za većinu ljudi ovo će vjerovatno biti najbolji promatrački uslovi koji su im nadohvat ruke. U takvim "tipskim" uvjetima tamnog neba, golim okom se mogu vidjeti zvijezde prividne veličine do +6^m. Pod savršenim uvjetima tamnog neba, gdje nema nikakvog svjetlosnog zagađenja, zvijezde slabe od +8^m mogu biti vidljive.^[4]

Ugaona rezolucija golim okom je oko 1&prim;; međutim, neki ljudi imaju oštriji vid od toga. Postoje anegdotski dokazi da su ljudi imali viđenja Galilejskih Jupiterovih mjeseca prije nego što su izumljeni teleskopi.^[5] Uran i Vesta najvjerovatnije su viđeni, ali nisu mogli biti prepoznati kao planete, jer izgledaju tako slabe čak i pri maksimalnoj svjetlini; Uranova veličina varira od +5,3 ^m do +5,9^m, a Vesta od +5,2^m do +8,5^m (tako da je vidljiv samo u blizini suprotnog datuma). Kada je Uran otkriven, 1781. godine, prva je planeta otkrivena upotrebom tehnologija (teleskop), umjesto golim okom.

Teorijski, na tipskom tamnom nebu, tami prilagođeno ljudsko oko vidjelo bi oko 5.600 zvijezda sjajnijih od +6^m^[6] dok bi u savršenim uvjetima tamnog neba moglo biti vidljivo oko 45.000 zvijezda sjajnijih od +8^m.^[4] U praksi, atmosfersko izumiranje i prašina donekle smanjuju ovaj broj. U središtu grada, gdje granična veličina viđenja golim okom zbog ekstremnih količina svjetlosnog zagađenja može biti i do 2^m, vidljivo je tek 50 zvijezda. Mogu se vidjeti boje, ali to je ograničeno činjenicom da oko koristi štzapiće umjesto čepića za gledanje blijedih zvijezda.

Na vidljivost difuznih objekata kao što su zvjezdani skup i galaksija, svjetlosno zagađenje utiče mnogo jače nego na planete i zvijezde. U tipskim mračnim uvjetima vidljivo je samo nekoliko takvih objekata. Tu spadaju Plejade, h/χ Persei, galaksija Andromeda, maglina Carina, maglina Orion, Omega Kentauri, 47 Tukane, jato Ptolomeja Messier 7 blizu repa Scorpiusa i globularnog jata M13 u Hercules. Galaksija trokuta (M33) teško je vidljiv objekt i uopće je vidljiv samo ako je na nebu viša od 50°. Globularna jata M 3 u Canes Venatici i M 92 u Hercules-u su takođe vidljiva golim okom u takvim uslovima. Međutim, u uslovima tamnog neba, M33 je lahko uočljiv, čak i u direktnom vidu. Mnogi drugi Messierovi objekti također su vidljivi u takvim uvjetima.^[4] Najdalji objekti koji su vidljivi golim okom su obližnje svijetle galaksije poput Centaurus A,^[4] Najdalji objekti koje je golim okom vidio su obližnje svijetle galaksije poput Centaurus A,^[7] Bodeova galaksija,^[8]^[9]^[10] Skulptor galaksija,^[10] i Messier 83.^[11]

Pet planeta mogu se prepoznati kao planete sa Zemlje golim okom: Merkur, Venera, Mars, Jupiter i Saturn. U tiskim uvjetima tamnog neba, Uran (magnitude +5,8) može se vidjeti i sa spriječenim vidom, kao i asteroid Vesta u svojim svjetlijim opozicijama. Sunce i Mjesec – preostali primjetni objekti Sunčevog sistema golim okom – ponekad se dodaju kako bi se stvorilo sedam "planeta". Danju su samo Mjesec i Sunce očigledni objekti golim okom, ali u mnogim slučajevima i Venera se mže uočiti na dnevnom svjetlu i u rjeđim slučajevima Jupiter. Blizu zalaska i izlaska sunca, sjajne zvijezde poput Siriusa ili čak Canopusa mogu se uočiti golim okom sve dok se zna tačan položaj u kojem treba tražiti. Historijski gledano, zenit astronomije golim okom bio je djelo Tychoa Brahea (1546–1601). Izgradio je opsežnu opservatoriju za precizna mjerenja nebesa bez ikakvih instrumenata za uvećanje. U 1610., Galileo Galilei je usmerio teleskop prema nebu. Odmah je otkrio Jupiterove mjesece i faze Venere, između ostalog.

Pljuskove meteora bolje je promatrati golim okom nego dvogledom. Takvi pljuskovi uključuju Perzeidi (10. – 12. Avgusta) i decembarske Geminide. Ostali popularni objekti vidljivi golim okom su nekih 100 satelita po noći, Međunarodna svemirska stanica i Mliječni put.^[12]

U geodeziji i navigaciji

Mnogo drugih objekata može se procijeniti bez instrumenta. Ako je ruka ispružena, raspon ruke odgovara uglu od 18 do 20 °. Udaljenost osobe, samo prikrivena ispruženom sličicom, iznosi oko 100 metara. Vertikala se može procijeniti na oko 2°, a na sjevernoj hemisferi, promatranje Polarne zvijezde i korištenje uglomjera može dati posmatraču geografska širina, do 1 stepen tačnosti.

Babilonci, Maje, drervni Egipćani, drevni Indijanci i kineski astronomi izmjerili su sve osnove svog odgovarajućeg sistema vremena i kalendara, golim okom:

dužina godine i mjeseca na ± 0,1 sata ili na više od 1 minute (0,001%);
24 sata u danu i ekvinocija;
periode planeta izračunali su astronomi Maja, sa preciznošću od 5 do 10 minuta u slučaju Venere i Marsa.

Na sličan način mogu se posmatrati zvijezde okultacije s Mjeseca. Korištenjem digitalnog sata moguća je tačnost od 0,2 sekunde. To predstavlja samo 200 metara na mjesečevoj udaljenosti od 385.000 km.

Mali objekti i mape

Promatrajući obližnji mali objekt bez lupe ili mikroskopa, veličina predmeta ovisi o udaljenosti gledanja. U normalnim uvjetima osvjetljenja (izvor svjetlosti ~1.000 lumena na visini 600–700 mm, ugao gledanja ~35 stepeni), ugaona veličina prepoznata golim okom biće oko 1 lučne minute = 1/60 stepeni = 0,0003 radijana.^[1] Na udaljenosti gledanja od 16 "= ~ 400 mm, koja se u SAD-u smatra normalnom udaljenostom čitanja, najmanja razlučivost predmeta bit će ~ 0,116 mm. U svrhu inspekcije, laboratorije koriste udaljenost gledanja od 200-250 mm, koji daje najmanju veličinu predmeta prepoznatljivog golim okom od ~ 0,058- 0,072 mm (~55-75 mikrometara). Tačnost mjerenja kreće se od 0,1 do 0,3 mm i ovisi o iskustvu promatrača, a posljednja je brojka uobičajena tačnost položaja slabih detalja na kartama i tehničkim planovima.

Zagađenje okoline

Čistu atmosferu ukazuje činjenica da je Mliječni put vidljiv. Usporedba zenita s horizontom pokazuje kako se "plavi kvalitet" pogoršava ovisno o količini zagađenja zraka i prašine. Svjetlucanje zvijezde pokazatelj je turbulencije zraka. Ovo je važno u meteorologiji i za "posmatranje u astronomiji.

Svjetlosno zagađenje značajan je problem za astronome amatere, ali postaje manje kasno u noć kada se mnoga svjetla isključe. Zračna prašina se vidi čak i daleko od grada po njegovoj "svjetlosnoj kupoli".

Također pogledajte

References

^ ^a ^b Yanoff, Myron; Duker, Jay S. (2009). Ophthalmology 3rd Edition. MOSBY Elsevier. str. 54. ISBN 978-0444511416.
^ Wandell, B. (1995). "Foundations of Vision." Sinauer, Sunderland, MA as cited in Neurobiology of Attention. (2005). Eds. Laurent Itti, Geraint Rees, and John K., Tsotos. Chapter 102, Elder, J.H. et al. Elsevier, Inc.
^ "Light Pollution and Astronomy: How Dark Are Your Night Skies?". skyandtelescope.com. 18. 7. 2006. Arhivirano s originala, 31. 3. 2014. Pristupljeno 6. 8. 2013.
^ ^a ^b ^c ^d John E. Bortle (februar 2001). "The Bortle Dark-Sky Scale". Sky & Telescope. Arhivirano s originala, 23. 3. 2009. Pristupljeno 18. 11. 2009.
^ Zezong, Xi, "The Discovery of Jupiter's Satellite Made by Gan De 2000 years Before Galileo", Chinese Physics 2 (3) (1982): 664–67.
^ "Vmag<6". SIMBAD Astronomical Database. Pristupljeno 3. 12. 2009.
^ "Aintno Catalog". astronomy-mall.com.
^ SEDS, Messier 81
^ S. J. O'Meara (1998). The Messier Objects. Cambridge: Cambridge University. ISBN 978-0-521-55332-2.
^ ^a ^b http://messier.obspm.fr/xtra/supp/m81naked.txt
^ Inglis Mike (2007). "Galaxies". Patrick Moore's Practical Astronomy Series: 157–189. doi:10.1007/978-1-84628-736-7_4. ISBN 978-1-85233-890-9.
^ "Archived copy". Arhivirano s originala, 21. 9. 2013. Pristupljeno 12. 9. 2013.CS1 održavanje: arhivirana kopija u naslovu (link)
^ "Mars, 2099?". ESO Picture of the Week. Pristupljeno 25. 6. 2012.

Dopumska literatura

Davidson, N.: Sky Phenomena: A Guide to Naked Eye Observation of the Heavens. FlorisBooks (208p), ISBN 0-86315-168-X, Edinburgh 1993.
Gerstbach G.: Auge und Sehen – der lange Weg zu digitalem Erkennen. Astro Journal Sternenbote, 20p., Vol.2000/8, Vienna 2000.
Kahmen H. (Ed.): Geodesy for Geotechnical and Structural Engineering. Proceedings, Eisenstadt 1999.

Vanjski linkovi

Naked Eye Observing in Astronomy
Naked-Eye Stargazing: Learning the Sky and its constellations
Naked Eye Navigation, Polynesia Voyages
Detection of weak optical signals by the human visual system: Perspectives in Neuroscience and in Quantum Physics^{[trajno mrtav link]}
The Naked-eye Planets in the Night Sky (and how to identify them)

[Yanoff2009-1] Yanoff, Myron; Duker, Jay S. (2009). Ophthalmology 3rd Edition. MOSBY Elsevier. str. 54. ISBN 978-0444511416.

[2] Wandell, B. (1995). "Foundations of Vision." Sinauer, Sunderland, MA as cited in Neurobiology of Attention. (2005). Eds. Laurent Itti, Geraint Rees, and John K., Tsotos. Chapter 102, Elder, J.H. et al. Elsevier, Inc.

[3] "Light Pollution and Astronomy: How Dark Are Your Night Skies?". skyandtelescope.com. 18. 7. 2006. Arhivirano s originala, 31. 3. 2014. Pristupljeno 6. 8. 2013.

[Bortle-4] John E. Bortle (februar 2001). "The Bortle Dark-Sky Scale". Sky & Telescope. Arhivirano s originala, 23. 3. 2009. Pristupljeno 18. 11. 2009.

[5] Zezong, Xi, "The Discovery of Jupiter's Satellite Made by Gan De 2000 years Before Galileo", Chinese Physics 2 (3) (1982): 664–67.

[SIMBAD-mag6-6] "Vmag<6". SIMBAD Astronomical Database. Pristupljeno 3. 12. 2009.

[7] "Aintno Catalog". astronomy-mall.com.

[8] SEDS, Messier 81

[omeara1998-9] S. J. O'Meara (1998). The Messier Objects. Cambridge: Cambridge University. ISBN 978-0-521-55332-2.

[skf-10] ttp://messier.obspm.fr/xtra/supp/m81naked.txt

[11] Inglis Mike (2007). "Galaxies". Patrick Moore's Practical Astronomy Series: 157–189. doi:10.1007/978-1-84628-736-7_4. ISBN 978-1-85233-890-9.

[12] "Archived copy". Arhivirano s originala, 21. 9. 2013. Pristupljeno 12. 9. 2013.CS1 održavanje: arhivirana kopija u naslovu (link)

[13] "Mars, 2099?". ESO Picture of the Week. Pristupljeno 25. 6. 2012.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]