ทำไมดวงจันทร์ไม่กระพริบตา?

ดาวกระพริบตาเพราะแสงของพวกมันต้องผ่านชั้นบรรยากาศต่าง ๆ ของโลกหลายชั้น เหตุใดดวงจันทร์จึงไม่กระพริบตาเช่นกัน

ความนิยมครั้งแรกของ Google บน Google คืนคำตอบที่ไม่สมบูรณ์และแม้แต่คำตอบที่ไม่ถูกต้อง (เช่น "เพราะดวงจันทร์มีความสว่างมาก" ซึ่งเป็นเรื่องธรรมดาและ "เพราะดวงจันทร์อยู่ใกล้" ซึ่งไม่สมบูรณ์ [ดูด้านล่าง]) ดังนั้นนี่คือคำตอบ:

อย่างที่คุณพูดถึงเมื่อแสงเข้าสู่ชั้นบรรยากาศของเรามันจะผ่านก๊าซหลายห่อด้วยความหนาแน่นอุณหภูมิความดันและความชื้นที่แตกต่างกัน ความแตกต่างเหล่านี้ทำให้ดัชนีการหักเหของพัสดุแตกต่างกันและเนื่องจากพวกมันเคลื่อนที่ไปรอบ ๆ (ศัพท์ทางวิทยาศาสตร์สำหรับการเคลื่อนที่ของอากาศคือ "ลม") รังสีของแสงจะพาเส้นทางที่แตกต่างกันเล็กน้อยผ่านชั้นบรรยากาศ

ดาวฤกษ์อยู่ไกลมากทำให้พวกมันเป็นแหล่งของดาว เมื่อคุณมองที่จุดกำเนิดผ่านชั้นบรรยากาศเส้นทางที่แตกต่างจากช่วงเวลาหนึ่งไปยังอีกช่วงเวลาหนึ่งทำให้มัน "กระโดดไปรอบ ๆ " - นั่นคือมันมีรอยย่น (หรือเป็นประกาย )

ภูมิภาคซึ่งแหล่งที่มาของจุดกระโดดไปรอบ ๆ มีมุมของลำดับของส่วนโค้ง หากคุณถ่ายภาพดาวจากนั้นในช่วงเวลาที่ได้รับแสงดาวนั้นก็จะกระโดดไปรอบ ๆ ทุกหนทุกแห่งในภูมิภาคนี้และนั่นก็ไม่ใช่จุดอีกต่อไป แต่เป็น "ดิสก์"

สิ่งนี้เป็นจริงสำหรับดวงจันทร์ แต่เนื่องจากดวงจันทร์ (เท่าที่เห็นจากโลก) มีขนาดใหญ่กว่ามาก (ประมาณ 2,000 เท่าขึ้นไปเป็นขนาดเฉพาะ) กว่าแบบนี้ "เห็นดิสก์" ตามที่เรียกว่าคุณไม่สังเกตเห็นเลย อย่างไรก็ตามหากคุณกำลังสังเกตรายละเอียดเกี่ยวกับดวงจันทร์ผ่านกล้องโทรทรรศน์การเห็นนั้น จำกัด ว่าคุณสามารถดูรายละเอียดได้ดีเพียงใด

สิ่งนี้เป็นจริงสำหรับดาวเคราะห์ด้วยเช่นกัน ดาวเคราะห์ที่คุณเห็นด้วยตาเปล่านั้นมีตั้งแต่อาร์คเซกจนถึงอาร์มินเกือบหลายอัน แม้ว่าพวกเขาจะดูเหมือนแหล่งที่มาของจุด (เพราะความละเอียดของสายตามนุษย์นั้นประมาณ 1 อาร์คมิน) พวกมันไม่ได้และคุณจะสังเกตเห็นว่าพวกมันไม่กระพริบตา (เว้นแต่ว่าพวกเขาอยู่ใกล้เส้นขอบฟ้า ชั้นบรรยากาศ)

ภาพด้านล่างอาจช่วยให้เข้าใจว่าทำไมคุณเห็นแวววาวของดวงดาว แต่ไม่ใช่ดวงจันทร์ (พูดเกินจริงไปมาก):

แก้ไข: เนื่องจากความคิดเห็นด้านล่างฉันเพิ่มย่อหน้าต่อไปนี้:

$s$ $\delta$$d$$D$

$\delta \lesssim s$

ดังนั้นการกล่าวว่าดวงจันทร์ไม่กระพริบตาเพราะมันอยู่ใกล้คำตอบที่ไม่สมบูรณ์เนื่องจากตัวอย่างเช่นเลเซอร์ทรงพลัง 400 กิโลเมตรจากโลก - เช่น 1,000 ครั้งใกล้กว่าดวงจันทร์ - จะยังกระพริบตาเพราะมันมีขนาดเล็ก หรือในทางกลับกันดวงจันทร์ก็จะกระพริบตาแม้ในระยะทางที่ห่างออกไปถ้ามันเล็กกว่า 2000 เท่า

ในที่สุดเพื่อให้ได้ภาพที่ดีด้วยกล้องโทรทรรศน์คุณไม่เพียง แต่ต้องการวางไว้ในสถานที่ห่างไกล (เพื่อหลีกเลี่ยงมลภาวะทางแสง) แต่ยัง - เพื่อลดการมองเห็น - ที่ระดับความสูง (มีอากาศน้อย) และที่แห้งแล้ง มีความชื้นน้อยลง) หรือคุณสามารถวางมันลงในช่องว่าง

หน้าวิกิพีเดียในแวว , ประกาย aka ครอบคลุมมันค่อนข้างชัดถ้อยชัดคำ; มันเดือดลงไปถึงความจริงที่ว่าดาวที่อยู่ห่างไกลนั้นอยู่ห่างไกลพอที่จะเป็นแหล่งกำเนิดของแสงที่ต่อเนื่องกัน ดาวเคราะห์สุริยคติและลูน่าอยู่ใกล้พอที่จะมีเส้นผ่านศูนย์กลางที่แก้ไขได้ในขณะที่มองเห็นได้ซึ่งหมายความว่าแสงของมันไม่สอดคล้องกันเหมือนแหล่งกำเนิดของจุด

ในทางคณิตศาสตร์เกณฑ์ที่แหล่งกำเนิดแสงที่ห่างไกลจะกลายเป็นแหล่งกำเนิดที่มีประสิทธิภาพจะเป็นฟังก์ชันของขนาดและระยะทางเมื่อเทียบกับขนาดรูรับแสงของอุปกรณ์ดู (ในกรณีนี้คือสายตามนุษย์) คุณสามารถคิดว่ามันเป็นทรงกระบอกระหว่างรูรับแสงและเส้นรอบวงของแหล่งกำเนิดแสง: เมื่อกระบอกสูบนั้นแคบพอเมื่อผ่านบรรยากาศคุณจะได้เห็นแวว

เป็นเรื่องสำคัญที่จะต้องทราบว่าประกายระยิบระยับนั้นไม่ใช่เอฟเฟกต์ภาพลวงตาซึ่งเกิดจากการไล่ระดับอุณหภูมิในบรรยากาศและทำให้เกิดการ 'ว่ายน้ำ' ประกายแสงไม่ได้แทนที่ตำแหน่งที่ชัดเจนของแหล่งกำเนิดแสง แต่จะส่งผลให้เกิดความแตกต่างของความสว่างและสี กลไกที่เกิดขึ้นจริงของประกายเป็นผลมาจากแสงคลื่นระนาบและความปั่นป่วนในชั้นบรรยากาศทำให้เกิดการแทรกสอดในคลื่นของแสงนั้น นี่คือการแสดงอย่างชัดเจนโดยภาพนี้จากองค์การนาซ่า