Почему мы видим звёзды

Самым большим парадоксом является то, что этот мир всё же познаваемый. (с) Впрочем, это не парадокс, а, скорее, диагноз.


Сторонники лунного заговора или лунной аферы уверены: раз первые космонавты видели звёзды в космосе и красочно их живописали (Леонов), то и американские астронавты просто обязаны их видеть тоже. Но те говорят: мол, с орбиты Луны и с поверхности Луны видели только очень маленькое Солнце, похожее на большую звезду, очень маленькую и словно очень далекую Землю и чёрный космос. (См. по запросу "Интервью Нила Армстронга ВВС 1970). Значит, американцы не были на Луне, и точка. Так и появилась эта пресловутая "звёздная слепота"... нет, не астронавтов, а нас с вами.

Однако и наши учёные (или считающие себя таковыми) не знают и знать не хотят, что звёзды в дальнем космосе видны только в телескопы. Не знают они, что между ближним космосом и дальним есть одна существенная разница, поэтому они по-прежнему убеждены: видеть и фотографировать звёзды "лунным" астронавтам всегда что-то мешало: то свет внутри кабины, то яркий свет, отсвечивающий от поверхности Луны, то запотевшие стекла скафандров, то не та настройка и не то положение фотокамер... Вот тут о "зёздной слепоте" и "лунной амнезии" целая наука, утверждающая, что американцы просто не умеют смотреть на звёзды: http://www.skeptik.net/conspir/moonhoax.htm И при этом они всегда упускают из виду тот факт, что в программу подготовки "лунных" астронавтов входила ориентация платформы по звёздам и занятия в планетарии, а сам Нил Армстронг был хорошим знатоком звёздного неба и совершал тренировочные полёты на высоте 40000 футов, позволяющие видеть и находить "реперные" звёзды даже днём. То есть, для самих астронавтов исчезновение визуально наблюдаемых звёзд в дальнем космосе было большой неожиданностью. Так что, давайте-ка подумаем вместе. Итак, почему даже те учёные, которые знают, что американцы на Луне были, не верят астронавтам и фотодокументам?

Как известно, хорошего теоретика даже новый опыт не переубедит и ничто не вразумит. А теоретики - в той или иной степени - это и мы с вами. Видите ли, фундаментальная наука наша считает свет потоком особых частиц - фотонов, и этому потоку в почти пустом космосе якобы ничто существенное не мешает. Значит, ничто не может помешать и людям видеть звёзды из открытого космоса. Более того, якобы хорошо видеть звёзды с Земли нам мешает только атмосфера, которая рассеивает и ослабляет их свет. Такая вот железная логика. Только вот к действительности эта логика никакого отношения не имеет. Где ошибка?

Итак, мы смотрим на звёзды с Земли и видим их через атмосферу. У атмосферы, как и у любого прозрачного вещества или прозрачной среды, есть оптические свойства. А всё, что реально существует, можно измерить. Нас интересует конкретный вопрос профессору на засыпку - "Чему равна оптическая сила атмосферы по отношению именно к звёздам, если геометрические угловые размеры многих из них, в следствие огромных до них расстояний, меньше диаметра простейшего атомного ядра?".

Постараемся обойтись без высшей математики и тригонометрии. Известно, что видимый или визуальный размер Сириуса до 18 угловых секунд, а его истинный или геометрический угловой размер всего 0,006 у. с, ведь расстояние до него 8,58 световых года. Следуя простой логике, законам геометрии и оптики, если смотреть на Сириус из космоса, то его размер и будет всего 0,006 угловых секунды. Отсюда: атмосфера может увеличивать размеры самых близких и самых ярких звёзд до 3000 раз (18 : 0,006). Всё просто. Но не всё, что просто, есть истина. Действительно ли у атмосферы есть сильное увеличительное свойство?

Известно: чем ярче сама звезда, тем большей она нам видится; чем меньше угол склонения звезды, тем она тоже и ярче, и больше (больше самой себя, находящейся выше). Последнее может объясняться только тем, что свет от низких звёзд проходит гораздо более длинный путь в плотных слоях атмосферы, прежде чем он попадает в глаза наблюдателю (толщина плотного слоя атмосферы до 12 км,а путь света от низкой звезды,скажем, 500 км). Получается: путь луча света звезды в атмосфере длиннее, а звезда от этого только ярче и больше. Для теоретиков это парадокс, хотя все астрономы и любители звезд знают, что так оно и есть. К примеру, в августе яркие и большие звезды большого ковша Большой Медведицы у горизонта видят все, а в конце зимы, когда это созвездие будет чуть ли не в зените, очень маленький и тусклый ковшик Большой Медведицы не каждый и найдёт. Это факт, а с фактами нужно считаться; факты нужно использовать. Вывод: атмосфера не только увеличивает звезды, но и усиливает их блеск или яркость. Даже не спорьте. Но на сколько увеличивает?

"Одна угловая секунда равна диаметру человеческого волоса, видимому с 10-ти метров, или диаметру футбольного мяча на расстоянии в 45 километров" (Википедия). И кто у нас тут зрячий такой?.. Только математики да теоретики, которые утверждают, что человеческий глаз способен видеть один-единственный фотон, то есть один электромагнитный импульс от одного атома нагретого тела. Смех, да не только.

Конечно, ни сам волос, ни мяч человек с таких расстояний не увидит, то есть для него одна угловая секунда - это просто "оптический нуль". Но если это будет не волос, а тонкая вольфрамовая нить под напряжением, и не мяч, а мощная дуговая  лампа таких же размеров, то человек их запросто увидит в темноте и с бОльших расстояний... но с большим трудом поверит в то, что так «толсто» светится невидимая нить или невидимая точка.

К примеру, Челябинский метеорит хорошо было видно с расстояния почти в 500 километров, несмотря на то, что на улице было уже почти совсем светло. Сам видел его из Свердловской области, но принял за самолёт с очень ярким прожектором, идущий на вынужденную посадку километрах в 15-ти к юго-востоку. А если бы это падал холодный каменный валун весом в тонну (это 0,3 куб. метра всего), то его бы не смогли увидеть и сами челябинцы. Так что, атмосфера действительно может увеличивать звёзды и источники яркого света с нуля до видимых размеров, как бы приближая источники яркого света к наблюдателю. То есть, только благодаря атмосфере и особенностям распространения яркого света в ней, и, возможно, особенностями восприятия глазом и мозгом человека света ярких источников мы и можем видеть точечные светящиеся объекты и звёзды.

Объединяем все факты и делаем вывод: у Луны нет атмосферы, поэтому даже с обратной стороны Луны в фазе её полнолуния человек невооружённым глазом звёзды не увидит, так как их истинные или геометрические угловые размеры в тысячи и в миллионы раз меньше его оптического нуля. Орбитальные телескопы видят звёзды только благодаря их большим зеркалам, линзам и чувствительной электронике. Сравните размеры: диаметр главного зеркала орбитального телескопа «Хаббл» - 240 сантиметров (площадь фокусирующей поверхности 45238 см2); диаметр хрусталика человеческого глаза – 1 сантиметр (площадь фокусирующей поверхности 0,78 см2). Световая чувствительность оптических приборов - глаза или телескопа - определяется, во-первых, площадью фокусирующих поверхностей, а уже потом и всем остальным. И она у "Хаббла" в 58000 раз больше, чем у человеческого глаза. Так что, смотреть на звёзды в телескоп и смотреть на звёзды невооружённым глазом - это две большие разницы.

С освещённой стороны Луны звёзды тоже хорошо видны, но - только в телескоп. Американцы в одну из своих миссий ("Аполлон-16") специально проводили такой эксперимент по поиску исчезнувших звёзд и сделали через телескоп 178 снимков на камеру в ультрафиолетовом, то есть в самом ярком и чувствительном для фотоплёнки, диапазоне частот. Только так они узнали, что звёзды в дальнем космосе всё же видны. Эти фотографии вы можете посмотреть по запросу "Фотографии звёзд с поверхности Луны. NASA".

Так что, астронавты, раз звёзд не видели, на Луне действительно были. Но почему-то никто из сторонников и противников лунной аферы так и не вспомнил даже об астрономической рефракции, о которой он должен был узнать ещё в 4-м классе. Разве учитель никому из них не говорил о том, что мы видим звёзды лишь благодаря атмосфере?.. И не видим их днём лишь по причине её дневной засвеченности всего лишь одной звездой - Солнцем?.. Похоже, что уже не говорил. Что ж...

"Рефракция" - это преломление, а дисперсия -рассеивание луча света в прозрачной среде; "астрономическая рефракция" -  преломление в атмосфере световых лучей от небесных светил и изменение их положения на небосводе, которое особенно значительное на малых углах склонения светил. Причём чем плотнее среда, тем показатели преломления и рассеивания света больше. По причине дисперсии и возникает дневная засвеченность плотных слоёв атмосферы. И по этой же причине Солнце и Луна на своих восходах и закатах бывают больше в 2,5-3,5 раза, чем в зените, и всегда несколько выше, чем они есть на самом деле (это увеличение очень сильно зависит от состояния атмосферы, поэтому существуют народные приметы для предсказания погоды). Причин тут две: 1) само преломление или искривление луча света; 2) и дисперсия, так как свет от низкой звезды проходит более длинный путь в плотных слоях атмосферы и на этом пути больше рассеивается. По этой же причине очень низкое полуденное солнце совсем не греет, и у нас бывает зима.

А ещё учебники говорят, что "дисперсия является причиной размытости границ изображений видимых светящихся объектов". Так вот, эта "размытость" и является причиной увеличения изображений "точечных светящихся объектов" или звёзд с "оптического нуля" до видимых размеров. Стало быть, мы видим звёзды на Земле только по причине их "увеличительной размытости" в атмосфере и не видим их из дальнего космоса потому, что там этой "размытости" просто нет. Действительно, всё просто. А познанное, как известно, всегда проще непознанного.

Простой опыт. Берём линзу для чтения мелких текстов и половину линзы заклеиваем или просто прикрываем бумажкой. Подносим её к тексту мелким шрифтом... и видим в центре увеличенные и очень чёткие буквы, а по краям линзы видим просто огромные, словно размытые и искривлённые вверх буквы, иногда светящиеся по краям всеми цветами радуги. Теперь прикладывает линзу к фотографии звёздного неба... и имеем наглядное представление о вышесказанном. Действительно, атмосфера увеличивает звёзды и искривляет звёздный небосвод, как увеличительная линза. Следовательно, мы видим звёзды лишь благодаря оптическим свойствам атмосферы. Кто с этим спорит - тот ничего не стоит. А спорят с этим только горе-теоретики...



P.S. Военные лётчики начинают видеть днём тёмное небо и одиночные звёздочки на нём уже на высоте 16 километров. Причём видят очень тусклые звёзды из залитых ярчайшим солнечным светом кабин. Так что, где звёзды есть - там они есть, и ничто не мешает их видеть и фотографировать. А видимые невооружённым глазом звёзды есть только в незасвеченной атмосфере. Атмосфера простирается до высот 800-1000 километров. Высота орбиты МКС - 400 километров. С МКС звёзды видно и днём, и ночью. Нам остаётся только признать, что и у очень разреженных верхних слоёв атмосферы есть оптические свойства. И чему тут удивляться, если оптические свойства есть даже у межзвёздного газа? А не благодаря ли этим свойствам свет далёких звёзд до нас доходит?.. Но если наша наука будет по-прежнему отрицать опыт американцев, мы никогда не узнаем ответ на вопросы "Что такое свет? И как свет далёких звёзд до нас доходит?".


Фото Млечного Пути не моё. Вглядитесь в снимок... и вы увидите не звезды, а "размытости". Кстати, многие из них и не звезды вовсе, а галактики. Но рассматривать их в телескопы лучше с самой высокой горы, а ещё лучше - из космоса. Ну, а просто любоваться ночными звёздами лучше всего из самого глубокого колодца, вырытого на дне самого глубокого ущелья. Любоваться ночью, а не днём, как многие считают. Однако самые яркие звезды лично я видел над тайгой. Над тайгой воздух чист и нет посторонних засветок. Но самих звёзд, пожалуй, было не больше, чем на снимке вверху. Выходит, что фотоплёнка и человеческое зрение примерно равны по своей светочувствительности. А из этого следует: если нет звёзд на снимках ночного неба Луны - значит, и визуально наблюдаемых звёзд на нём нет тоже.



Возможно, подсказки для ответов на вопросы "Что такое свет?" и "Как свет далёких звёзд до нас доходит?" вы найдете здесь: http://proza.ru/2021/04/01/309