抬頭就看到距離數(shù)百萬光年的仙女座，人眼到底能看多遠，有多快？

如果我說，人眼能看多遠沒有止境，無限遠，很多人會覺得很奇怪吧？或者說，肯定不相信吧，認為這是瞎說。不過不要緊，請耐心看完我的介紹，各位就會就不得不信了。

首先，人眼是一個被動的接收器

許多人老認為人的“眼光”快得不得了，比光速快多了，夜空中幾百上千光年的星星一抬眼就看到了，這比光速快多少倍？其實，這是一葉障目，沒轉(zhuǎn)過彎來，而且根本不知道光是個啥玩意，才會得到這種錯誤結(jié)論。

人是沒有“眼光”的，如果沒有“光”，人眼毛用都沒有，一點什么也看不見。人眼是靠感光細胞被動接受進入視網(wǎng)膜的光信號的，是各種物體通過發(fā)光或反光，形成某種形象以光速傳到了我們的視網(wǎng)膜，再轉(zhuǎn)變成電信號輸入到大腦，經(jīng)過大腦的經(jīng)驗加工，就“看到了”這些形象。

光是什么？就是電磁波，人眼能夠看到的光叫可見光，是波長在380nm（納米）到760nm之間的電磁波。人們看到的所有物體，都是這些物體的光線傳到了我們的視網(wǎng)膜，而不是我們的“眼光”伸出去抓住了它們，人的肉眼只是被動的接受到這些物體的光線而已。

所有看到的物體都是“過去時”

何謂“過去時”，就是我們看到的所有東西，都已經(jīng)是過去的東西了，而不是即時的東西。當然這種“過去時”要看過去了多久，時間過去的越久變化就會越大，時間很短暫，雖然也有變化，但不用精密儀器，光憑肉眼很難看出來，因此一般就被忽略了。

這是因為光速再快，也還是有速度限制的，光在真空中和空氣中行進的速度每秒鐘約30萬公里。人眼是依靠光傳遞信號過來，才能夠看到所有物體。這些物體無論是自發(fā)光，還是依靠反射光，人眼都要經(jīng)過一定時間才能接收到的，再經(jīng)過大腦加工成像，這樣看到的所有物體就都已經(jīng)是過去的樣子了，而不是即時的樣子。

當然由于光速很快，在地球上看到的物體就基本可以忽略傳播時間，可以視為看到了最接近即時的樣子。如看到1米距離的物體，這個物體就是3億分之一秒之前的樣子；看到1公里遠的物體，這個物體就是30萬分之一秒前的樣子；看到10公里的物體，就是3萬分之一秒前的樣子。

人類日常生活對這種萬分之一秒甚至億分之一秒，根本無法感覺，所以自古以來，人們就認為所有看到的就是當時的樣子。但隨著科學(xué)發(fā)展，在遙遠距離的空間，就不能忽略這種延滯性了。比如我們看到的月球，距離我們約40萬公里，月球的樣子就永遠是1秒鐘前的樣子；太陽距離我們1.5億公里，看到的太陽就永遠是8分多鐘前的樣子。

夜空中的星星就更遠了，除了幾顆行星，我們看到的所有恒星都是光年級距離，1光年就是光速走一年的時間，約為9.46萬億公里。肉眼看到最近的恒星是半人馬座a星，距離我們約4.3光年；看到最遠的恒星是船底座的海山二，距離我們約7500光年；看到最遠的星系是仙女座大星系，距離我們254萬光年。

我們看到的這些恒星、星系就是幾光年甚至幾百萬光年前的樣子了，它們現(xiàn)在的樣子已經(jīng)改變了，但要過幾年甚至幾百萬年，人類才能夠看到。

人眼能看多遠不是由自己決定

誰也無法決定自己能看多遠，因為我前面說了，人眼看物體是被動的，只要這個物體的光傳到了視網(wǎng)膜，我們就能夠“看”到。因此能看多遠，取決于多遠的物體之光能不能到達我們的視網(wǎng)膜。

那么什么物體的光能夠傳得更遠呢？這取決于物體的亮度和大小，簡單說來，就是物體光度（亮度）越大，物體本身體積越大，其光線就傳播得就越遠；反之物體越暗淡，體積越小，其光線傳播距離就越短。

如仙女座星系距離我們254萬光年，由于其體積大，亮度大，我們也能夠看到；而一個完全不發(fā)光的物體即便放在我們面前，我們也無法看到。如在漆黑的屋子里，各種物體就在眼前也無法看到；一個小于我們視角的物體就在我們的巴掌上我們也看不見，比如我們的手掌上生存著億萬個細菌，能看到嗎？

人眼分辨物體的能力以視角和光度來衡量，也就是說，當這個物體到達人眼時還有一定的夾角，人們才能夠“看到”；同時這個物體必須具有一定亮度時，人眼才能夠感知 。人眼最小分辨夾角計算公式為：△θ=1.22λ/D=3.4*10^-4rad≈1'（λ=550nm，D為瞳孔最小直徑）。

這個公式說明，人眼看到的東西小于1'（1分角）時，就無法分辨物體細節(jié)，只能看到一個點。所謂“明視距離”就可以讓我們更直觀地理解視角問題，即在距眼睛25厘米處，人眼分辨率約為0.1mm（毫米），就是兩個物體間距在0.1mm時才能分辨出來。

任何物體在附近時角度很大，距離越遠視角角度就越小了，當入射角小于1'以下，就無法分辨了。因此人們看到的恒星，除了極個別距離較近又很巨大的恒星，即便用再大的望遠鏡看，也只能看到一個亮點，根本無法看到其圓面。

由于恒星亮度和體積大小不同，距離我們最近的比鄰星，只有4.22光年，但由于其體積小亮度弱，我們?nèi)庋垡矡o法看到；而距離遙遠254萬光年的仙女座星系，我們還能看到，而且是很大一片；海山二也是由于體積和亮度很大，才成為人類肉眼能看到最遠的恒星。

人類肉眼能夠感光的最小亮度一般要至少3個光子，還要在極黑的環(huán)境中才能夠感光到。因此有些天體盡管巨大，但由于距離太遠，很難有3個光子能夠進入肉眼，所以也無法看到。人們利用望遠鏡，就是將遠方的物體放大，讓這些物體進入人的肉眼時更大更亮，才能夠被人類“看到”。

哈勃望遠鏡通過放大效應(yīng)，相對人類眼睛視力提升了6.3億倍，因此可以把遠方到來的非常微弱光線通過放大讓人類視網(wǎng)膜感光，現(xiàn)在人類看到最遠的天體距離我們130多億光年了。但這也不是我們“眼光”過去抓住的，而是這些光經(jīng)過130多億年的奔波來到了我們面前。

理論上，如果天體足夠大，亮度足夠強，只要到達人眼的視角超過1'，亮度超過3個光子，不管這個天體距離我們多遠，就都能夠看到。因此人眼看物體沒有距離限制，只有到達眼睛里的物體大小和亮度限制。

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