人類的肉眼到底可以看多遠？

肉眼可看數光年遠的星星嗎？不止如此，最遠可至百萬光年。

在望遠鏡尚未被發明或者說尚未被用作天文領域的時候，一些自然科學家都是靠著肉眼去觀天，當然在工業科技水平尚不發達的時候，大氣污染幾乎不存在同時也沒有現在城市中燈紅酒綠的光污染，在以前的夜晚仰望星空會清晰地看到很多的星星，其實在小的時候印象最深的就是黑黑的夜漫天星辰，現在這樣的景象只要在偏遠的區域才能看到了。

在2018年的時候成都的科技機構，設定了“人造月亮”項目，并且計劃在2020年可以發射首顆“人造月亮”，目的就是希望可以節省更多的能源，至少路燈是不需要了，他們承諾“人造月亮”的亮度是月光的八倍以上。如果這個項目真的實施了，以后就不用觀星了，直接觀“人造月亮”吧！

眼睛成像的原理

有人好奇人眼睛的觀測極限到底有多遠？其實這個問題并不準確，我們眼睛可以觀測到多遠主要的決定因素應該看觀測對象。例如10光年外一顆大恒星，我們夜晚可以看到它高高掛在天空之上，但如果說10光年遠外有一顆行星，它本身并不發光但可以反射出恒星光，那么我們的肉眼就無法進行觀測了。

生物的眼睛其實跟望遠鏡還是比較類似的，在早期的時候人類甚至不知道人眼看東西的原理，一直都認為我們看見東西是因為眼睛發射出光線，即使現在也有很多人這樣認為，但其實是大錯鐵錯的。我們又不是超人，眼睛無法發射鐳射光。我們看見一個物體，是因為這個物體的反射光射入到我們的眼睛，從而成像被視覺神經傳遞至大腦形成圖像。

因為波粒二象性，我們知道光既可以是光例子有可以是電磁波，從粒子角度出發就是光子進入我們的眼睛從而成像，這也是用眼時間長會疲憊的原因，一直都在被光子“轟擊”。而從電磁波角度就更好理解了，人類眼睛可以感知的電磁波波長范圍在400～760nm之間，在這個區間的電磁波又被稱為可見光。在可見光范圍之外分別就是紅外線和紫外線，很多射線或者無線電波我們肉眼是無法看到的。

因此望遠鏡也分為普通望遠鏡只能接收可見光，而射電望遠鏡可以接收宇宙中的高能射線，但是這些人類的肉眼是看不見的。哈勃太空望遠鏡就是典型的接收可見光，因此我們可以看到美麗的色彩繽紛天文圖（后期處理），而我國的“天眼”就是射電望遠鏡，它們可以接收脈沖星的射電信號，一個像眼睛一個像耳朵。

夜空中的點點繁星都是什么天體？

全天肉眼可見的星星數量大約有6000顆，南北半球各可以看見3000顆左右的星星。在我們的概念中，天上一眨一眨的亮點都可以被看做是星星，那我們就看它們都是什么？距離我們有多遠？

人造物體

這一點是最好理解的，在夜空中我們通常可以看到移動很快的星星，它們一般都是人造物體，例如飛機、國家空間站以及繞地球運行的衛星等等。最典型的例子就是上個世紀美國銥星公司發射的六十六顆人造衛星，用來實現全球性衛星通信。這些衛星的天線都是表面非常光滑的，類似于鏡面一樣，當它們從地面高度700公里的軌道上滑過的時候，會發射太陽光，在地球上肉眼可以看到一個個小光點，視星等都在5左右。

太陽系內行星

太陽系內八大行星，其中五顆我們是肉眼可見的，如：水星、金星、火星、木星、土星。其中距離我們最遠的就屬于土星了，它排在第六個軌道上，和地球位于太陽同側最近距離是9天文單位（13.5億公里），和地球位于太陽異側最遠距離是11天文單位（16.5億公里）。下邊的圖片是NASA卡西尼號土星探測器拍攝的照片，從圖片中可以看到我們的地球是一個像素的小亮點。

銀河系內恒星其實也萬看到的星星百分之九十九以上都是恒星，并且這些恒星都是銀河系內太陽系周邊的恒星，最近的幾光年，最遠的近千光年也有。例如著名的參宿三距離我們就在1200光年遠外，天津四距離我們2600光年遠外，海山二距離我們7500光年遠外。但是這些恒星距離我們實際上并不能算遠，因為銀河系很大，最新數據直徑大約是20萬光年，太陽系位于銀河系的旋臂之上，距離銀心大約2.6萬光年。肉眼可見的銀河系內恒星幾乎都集中在上圖中的小白圈之內。河外星系

最后一個必須要提一下星系，宇宙中最常見的天體是恒星，而恒星聚集在一起就形成了特殊結構的星系，一般星系例如我們的銀河系就包含有兩千多億顆恒星，它們聚集在一起遠距離上看必然是很亮但是視直徑會很小，因此看上去也像星星一樣。

最典型的就是銀河系的兩個衛星系大小麥哲倫星系，大麥哲倫星系距離地球16萬光年，位于劍魚座。小麥哲倫星系距離地球20萬光年，位于杜鵑座。在1521年葡萄牙航海家麥哲倫最先對它們進行描述，大小麥哲倫星系只在南半球夜晚可見。

除此之外就是仙女座星系（M31），這個星系也是肉眼可見的天體結構，直徑在22萬光年，距離我們254萬光年，正在高速向銀河系飛來，未來30-40億年會和銀河系發生碰撞融合，夜晚肉眼可見其是一個紡錘形的亮斑。

最后一個河外星系也是肉眼可見的最遠天體三角座星系（M33），距離地球大約是300萬光年，以下圖片并非肉眼直接看到，而是由哈勃太空望遠鏡所拍攝。

總結

其實我們可以看出來肉眼看見東西，或者說肉眼可以觀測的極限距離，主要影響因素應該是觀測對象本身的大小、亮度等決定。例如描述天體的亮度有視星等和絕對星等之分，絕對星等一般可以代表這個天體的真實亮度如何，而視星等要考慮距離等因素，是我們肉眼可以看見的天體亮度。一般認為視星等小于等于六的，肉眼都可以看到。太陽的視星等-26.74，月亮的視星等-12，金星的視星等-4左右。因此說我們的眼睛觀測物體不能僅僅通過距離這一個因素來判斷，最典型的例子就是即使近在咫尺的分子原子，我們的肉眼也是看不見的。

文/科學黑洞，圖片來源網絡侵刪。