在太空中看不到長城的真正原因

央視國際 2004年04月28日 09:37

　　美國EOS衛生的ASTER探測器在2001年1月9日拍攝的圖片，顯示區域的大小是12千米12千米，黑白細線是長城，地點在我國山西北部。雪後因亮度和顏色的反差使得長城從周圍環境中顯現出來，如果不是因為這種特別的天氣狀況，很可能會看不到長城。由此可見衛星的分辨率不是關鍵的。

　　1994年，美國登月航天員巴斯•奧爾德林曾在《科學》雜誌的副刊上澄清，站在40萬千米之遙的月球上，是無法用肉眼看到中國的長城的。不僅如此，另一個長期存在的説法也是錯誤的：長城是太空中惟一可用肉眼觀察到的人造物。事實是身處數百千米高空的航天員能夠用肉眼看到許多人造物，卻恰恰難以觀察到長城。

　　曾在1973年到1974年間在美國的“天空實驗室”載人空間站上工作的航天員威廉•博格在其1991年的文章中稱，他能夠借助於雙筒望遠鏡觀察到長城，但僅憑肉眼是不行的。“天空實驗室”的運行高度是435千米。此後，在1996年，美國航天飛機航天員傑•埃普特稱，“僅僅在180英里的高處，長城就幾乎不可見了”。180英里大約相當於290千米。我國首位航天員楊利偉從太空安全返回後也稱，他在太空中沒有看到長城。

　　在太空中難以用肉眼看到長城的原因是什麼？一種常見的解釋是：長城在航天員眼中的張角小于了人眼分辨率。所謂“人眼分辨率”，指的是人眼能夠分辨兩個相鄰的點或者線的能力，通常以剛能被分開的兩點或兩線與眼睛瞳孔中心所成的張角表示。通過數學計算可以證明，僅僅在數十千米的空中，寬度大約為10米的長城所成的張角就已小於人眼分辨率。由此可知，在太空中是不可能用肉眼觀察到長城的。

　　上面的這種解釋確實道出了一部分原因，但並非關鍵之處。我們在太空中是否能觀察到長城在最大程度上不是取決於我們眼睛的分辨率，而是長城與周圍環境的對比度以及它的亮度。

　　生活的經驗告訴我們，無論你如何努力，你都無法用肉眼觀察到1千米之外的一條墻縫。 但是，你可以輕易地發現10千米之外的一盞明燈。這是為什麼？這並不是説燈泡的張角達到了人眼的分辨要求，而是因為它與周圍黑暗的背景形成了強烈的反差以及本身足夠明亮。假如我們把這只燈泡熄滅，前面的這兩個條件便不復存在，於是燈泡就不可見了。

　　我們無法親自到太空中去證實，但站在地面上我們依然可以證明眼睛能否觀察到物體的關鍵不在於人眼的分辨率。請向天空中看一看，除了太陽和月亮之外，任何其他我們能夠看到的星星距離我們都非常遙遠。隨便計算一下其中的某一顆星星在人眼中所成的張角，你就會發現這個角度遠遠小於人眼的分辨率，小到我們甚至可以把它們看做點。假如它們因張角小而不能被人眼看見的話，我們就不可能看到滿天的星斗了。

　　長城與周圍山梁的顏色非常接近，對比度很小，所以長城不可能被航天員用肉眼看到。假如我們在長城上安裝明亮的照明燈，只要在夜晚燈光足夠明亮，則不論燈具多小，在太空中同樣高度上的航天員都可以看到這些燈光。因此，有人認為，只要太陽光的照射角度合適，長城還是有可能從周圍的環境中顯現出來的。

　　可供航天員在太空中肉眼觀賞的人造物其實有很多，比如高速公路、飛機場、大壩、橋梁、大型海輪以及埃及金字塔等。至於長城，則最好借助一些工具來欣賞。（作者/黃永明）

　　（來源：牛頓科學世界）