В соседней теме "Обратная сторона луны" я упомянул, что люди еще в древности умели определять положение Солнца на небе среди звезд. В связи с этим предлагаю обсудить вопрос, можно ли увидеть звезды днем со дна глубокого колодца невооруженным глазом. Это факт часто упоминают в научно-популярной литературе.

Хм...задумалась...чисто теоретически, если колодец глубиной в несколько километров, и "звезды сойдутся" , то можно усмотреть, как мааааленький кусочек неба на мгновение осветится звездой...Это если не брать в расчет наблюдение Солнца(вроде как тоже звезда ))))) Вот как-то так)))))

Про то, что якобы видно - читал, но механизм не понимаю. Яркость неба от яркости фона (стен колодца) не зависит, соотношение яркости участков неба со звездой и без нее - тоже. Вот тут и тут сказано что миф.

Если перекрыть практически все поле зрения , кроме совсем маленького участка,(то есть колодец должен быть порядка нескольких километров глубиной, в зависимости, от диаметра) ...так, чтобы поток света от нее был сравним с потоком света от звезды...то вроде бы получится оно самое...Нет?

Старая знакомая,
Все вы пишете верно, звезд со дна колодца увидеть нельзя. Если колодец мелкий, то яркость неба "забьет" яркость звезды, а очень глубоким колодцем (оценки действительно дают несколько километров при разумном диаметре) невозможно прицелиться на звезду.

Но вопрос с греками остается. Как древние определяли в каком созвездии находится Солнце?

ion , ну я-то не древний грек!))) Но, наверно, положение солнца можно определить по положению Луны...Нет?
То есть я предполагаю, что древние греки наблюдали за перемещением луны между звездами, ну и за перемещением звезд относительно горизонта, ну и сделали соответствующие выводы))

2Старая знакомая: Так поток света от звезды накладывается на поток от слоев воздуха. То есть все равно что пытаться рассмотреть через пламя костра свечение от тлеющего в десяти метрах дальше окурка.

Ну, я рассуждала незатейливо:днем звезд не видно, а ночью-пожалуйста! Почему?Я предполагаю, всему виной солнечный свет...рассеянный в атмосфере,то есть ночью поток света от звезды больше потока света от неба(темного), в то время как днем небо светлое, и поток света от него накладывается на малый поток света от звезды...и эту флуктуацию человеческий глаз зафиксировать не в силах.
Дальше надо понять, может ли колодец уменьшить яркий фон? Очевидно, может! Но для того, чтобы "увидеть" звезду, нам нужен ооочень глубокий колодец, так?Чтобы поток света от видимого глазу участка колодца был сравним с потоком света от звезды, нужно подобрать соответствующую глубину.Ну и не следует забывать, что в один прекрасный момент, ежели глубину все увеличивать, то неба(как и звезд) вовсе не будет видно...В общем, (если я ошибаюсь, или ошиблась четное число раз, не кидайте в меня помидорами) глубина колодца должна быть d\sin a, где а-разрешающая способность глаза(скольо-то там минут, что ли...не знаю наверняка, или минута ...), d-диаметр...Вот...Получается, что видна очень малая часть отверстия, почти точка, но если она на миг станет светлее, то можно считать , что увидел звезду...Уфф, все.Если я правильно оценила...

Не понимаю, зачем нужно смотреть из колодца? Если в колодце есть вода, то можно увидеть в отражении.
Мне кажется, что можно, при условии, что весь свет падающий под разными углами, кроме близких к нормальному поглотится стенками колодца, тогда в отражении будут видны звезды, находящиеся над колодцем.

Когда на небе ни облачка, несклько наиболее ярких звезд можно видеть и без колодца, когда вечереет, но еще светло (жителям мегаполиса напрягаться бесполезно) . А колодец уменьшает общее количество света идущего в глаз, зрачок расширяется, чувствительность глаза тоже повышается (вспомните привыкание к ночи), поэтому, почему бы нет?

Венеру можно увидеть...или Юпитер, может быть...

Разрешающая способность человеческого глаза ограничена. И яркость звезды уступает яркости фона неба с этой площадки. Венеру, действительно, иногда можно увидеть и днем.

Да, видимо, собака именно здесь зарыта.Ведь звезды можно наблюдать днем в телескоп, и наверно, видимо потому, что телескоп увеличивает угловой размер звезд, или я ошибаюсь?

ага, только вот только никто этого не делает почему-то))

"настоящий телескоп должен уметь наблюдать даже днем и в надире" ©

Звезды (достаточно яркие) действительно можно днем увидеть в телескоп. Но вы ошибаетесь - телескоп не увеличивает угловой размер звезды.

?!! Это почему же???

Телескоп не увеличивает угловой размер звезды, потому что ему слабо . А конкретно из-за дифракции. Для телескопа с входным диаметром размер дифракционного пятна будет порядка . Прикинте какое должно быть угловое увеличение телескопа, чтобы увеличить угловой размер звезд до этого значения, и реально ли такой телескоп построить (я уж не говорю про флуктуации атмосферы).

Кстати, когда надоест обсуждать видимость звезд днем из колодца, можно рассмотреть вопрос про методы определения углового диаметра звезд - звездный интерферометр Майкельсона, опыт Брауна и Твисса и пр.

Элементарно: они смотрели, какие созвездия видны ночью, а еще у них были карты звездного неба.

Не понятно. Если, скажем, я где-то вас видел (фонариком ночью высветил только вас, но больше ничего), а еще у меня есть карта Земли, то мне слабо указать место на карте, где я вас видел.

Ночью зодиакального созвездия, в котором в данное время года находится Солнце, на небе не видно - оно под горизонтом. А днем не видно звезд. Мне кажется, что без вычислений здесь не обойтись.

.
Почти не так.
В темноте глаз способен регистрировать разницу в освещенности в один фотон. Есть какой-то опыт, доказывающий, что свет - частицы, построенный на этом. Небольшой экран разделен на 2-е части, одну часть видит один глаз, другую другой. Хотя экран освещается очень сабым светом равномерно, то правый глаз видит освещенным свою часть, то левый.


ИМХО, увеличивает: размер дифракционного пятна от звезды в глазу, меньше оного в телескопе (размеры линз разные), если глаз - идеальная линза. И света телескоп больше соберет по сравнению со зрачком, хотя яркость, вероятно останется той же (на сколько увеличится площадь пятна, на столько же и количество собранного света). Поэтому хоть глаз проиграет в идеальности телескопу (хотя это не рассматривалось вами при указании неувеличения углового размера) , и может статься что и пятно из-за этого в нем больше, все равно эфеект телескопа в целом положительный. А что это пятно не имеет отношения к истинному угловому размеру - дело пятое.

Подскажите, пожалуйста, где можно почитать.

Я не знаток античной астрономии, и не готов сказать, как именно исторически был решен этот вопрос. Но есть два соображения. Во-первых, можно проводить наблюдения утром/вечером в сумерках, когда Солнце не глубоко под горизонтом, и его положение еще можно примерно определить, а звезды уже появились. Во-вторых, есть косвенный метод, связанный с наблюдением положения Луны и планет на ночном небе. В частности, полная Луна находится практически в противоложной точке неба от Солнца.




Не путайте разрешающую способность и чувствительность глаза.

Касательно наблюдения звезд в телескоп днем. Все небо имеет какую-то конкретную ограниченную яркость. Чем с большей детализацией мы смотрим на небо, тем меньшую яркость имеет минимальный видимый нами его кусочек. А яркость звезды постоянна, так как она точечный источник. Когда звезда станет сравнима по яркости с фоном неба, мы ее увидим.

Каюсь, напутал. Все наоборот.


Я к тому, что в колодце глаз имеет чувсвительность много большую и потому может заметить звезду.

Нужно учитывать, что диаметр зрачка меньше диаметра линзы, поэтому света телескоп собирает больше и это увеличивает яркость (а увеличение в то же время уменьшает, как вы написали).
Идея, почему относительно неба яркость звезды повышается, понятна.

То есть все равно что пытаться рассмотреть через пламя костра свечение от тлеющего в десяти метрах дальше окурка.

Сравнение некорректно, написал фигню. Небо светит рассеяным светом, а от звезды идет параллельный пучок. С неба все лучики прилетают в случайных направлениях; по направлении точно на звезду (в маленьком телесном угле) светимость неба ниже светимости звезды.

А вообще на эту тему была лет пятнадцать назад хорошая статья в "Кванте"...

В темноте глаз способен регистрировать разницу в освещенности в один фотон.

И это тоже не так. Единичный фотон способны регистрировать лишь уникальные глаза, обычно нужен пучок из нескольких, а то и нескольких десятков штук.

Я видел из шахты.

Статью неплохо бы, конечно, посмотреть - но видимо ее надо искать в бумажном виде.

Костер же тоже светит с разных сторон - если мы сидим рядом с ним. Но дело не в этом, а в том, что тот телесный угол, на котором яркость звезды станет выше (кстати если источник точечный - то его, получается, можно увидеть через любую светящуюся и при этом прозрачную среду), меньше разрешающей способности глаза.

(пруфлинк)

Вот эта статья (первая ссылка в Яндексе по запросу "квант видны ли звезды из колодца"):
http://kvant.mirror1.mccme.ru/1994/01/vidn...m_iz_glubok.htm

Пока форум был в нокдауне, я не вылезал из колодца ни днем, ни ночью...
Ночью некоторые звезды были видны, днем никаких не было видно из-за рассеяния света воздушным столбом...

Если кто-то мне вдруг не поверит, пусть спросит, какие звезды и в какое время я мог видеть ночью из колодца...

Цитата(Ther @ 15.04.2009, 17:17)

Я видел из шахты.

Это была сверхновая...

А вообще на эту тему была лет пятнадцать назад хорошая статья в "Кванте"...
ага,

потом в школе нам рассказывали, что можно увидеть...

чем ближе к экватору, тем атмосфера менее плотная, поэтому у древних греков был шанс.