Чистое звездное небо – это зрелище невероятной красоты. Однако, учитывая то, что наблюдать его мы имеем возможность достаточно часто, мы стали забывать об этом. Впрочем, сегодняшний вопрос, который мы ставим на повестку дня, заключается в том, почему днем звезды не видны.

Почему мы не видим звезды днем

Разумеется, в дневное время Земля не отворачивается от звезд, и не заставляет их таким образом исчезнуть. Звезды находятся повсюду, их миллионы, однако, как известно, находятся они далеко.

Несмотря на то, что Солнце – это тоже звезда, а также на тот факт, что многие из тех звезд, которые мы можем наблюдать в ночном небе, светят намного сильнее Солнца, их свет доходит до нас не таким ярким.

Именно поэтому, в то время, когда на одном из Земных полушарий наблюдается день, в связи с тем, что оно повернуто к Солнцу, свет нашего естественного светила является более сильным, чем излучение, исходящее от любой из видимых нам звезд. Звезды в небе остаются, однако их свет «заглушается» освещением, которое создается Солнцем.

Возможно, подобное объяснение может стать достаточно сложным для понимания, однако, используя простую аналогию, можно предельно просто пояснить природу такого явления, при котором звезды днем не видны. Представьте себе обычный фонарик и вспомните, насколько хорошо с помощью такого приспособления можно осветить улицу или помещение в ночное время, в полной темноте.

Однако включите этот фонарик на улице в дневное время или же в хорошо освещенном помещении. Едва ли вы заметите хоть какие-либо следы от его света.

Аналогичная ситуация происходит и в космических масштабах: когда Земля поворачивается и на одном из её полушарий наступает ночь, люди с поверхности нашей планеты имеют возможность наблюдать звездное небо. Когда же на данном полушарии вновь наступает день, и Солнце освещает все уголки поверхности планеты, звезды становятся недоступны для наших взглядов, ведь мощность солнечных лучей намного выше чем, сила свечения многочисленных звезд.

Можно ли увидеть звезды днем и как это сделать

Стоит также отметить, что способы увидеть звезды днем существуют. Однако для этого необходимо использовать соответствующее оборудование. Речь идет о специальных телескопах, способных показывать изображение в радиодиапазоне. С помощью такого оборудования можно увидеть звезды даже в светлое время суток. Однако это условие касается лишь сверхновых звезд.

Многих из нас интересовало, почему на небе не видно звёзд днём. Ведь они никуда не исчезают, не отдаляются, но человеческий глаз всё ещё не в состоянии их рассмотреть при свете солнца. Учёные давно выяснили этот вопрос, но, тем не менее, многие люди до сих пор с трудом могут разобраться в причинах данного явления.

Звёзды и солнце

Каждая звезда является газовым шаром внушительных размеров, которые излучают свой собственный свет. Это ключевое отличие от планет и спутников: они создают свет, отражая солнечные лучи своей поверхностью, звёзды же имеют собственное свечение (потому что им нечем отражать лучи солнца).

В этом и заключается основная причина, почему их не видно днём. Кроме нее, стоит рассмотреть некоторые другие нюансы:

1. Планета обладает атмосферой .

В атмосфере находится большое количество элементов. Это углекислый газ, водород и десятки других газообразных веществ (в том числе молекулы воды), которые невозможно увидеть невооружённым взглядом.

Когда лучи Солнца проходят сквозь атмосферу, они имеют определённый цвет в зависимости от длины цветовой волны:

• короткими волнами обладают синий, фиолетовый и голубой цвета (синее небо);
• а длинными – красный цвет (закат).

Солнце – это тоже звезда, но лучи которой настолько яркие, что они буквально затмевают свечение любых других звёзд и даже планет. Все прочие объекты в космосе также нельзя увидеть, поскольку их свечение значительно слабее солнечного.

1. Днём, когда Солнце освещает Землю, солнечные лучи рассеиваются и преломляются.

Таким образом, звёзды невозможно увидеть днём, даже если переместиться в другую точку планеты (из-за рассеивания лучей в атмосфере). Также имеет большое значение наличие упомянутых элементов в воздухе:

• микроскопическая пыль не задерживает синий цвет от солнца;
• наличие молекул определённого газа (например, красного фосфора) также влияет на цветовую гамму.

1. При наличии такого широкого спектра оттенков разных цветов увидеть звёзды буквально невозможно.

Причиной этого является наличие множества источников света (которые создаёт солнце). Поэтому свечение звёзд банально не доходит до поверхности планеты, а если всё же и достигает – рассеиваемые лучи Солнца полностью нивелируют его воздействие. Именно поэтому звёзды невозможно увидеть днём.

С другой стороны, люди всё же могут увидеть одну звезду при дневном свете. Но лишь самую яркую из всех возможных – как раз таки Солнце.

Почему из-за Солнца не видно других звёзд?

Всё очень просто: Солнце является единственной звездой в нашей солнечной системе. Все остальные звёзды расположены гораздо дальше, за её пределами. Именно поэтому их невозможно увидеть днём – они слишком далеко, и их сияние перебивается, рассеивается под воздействием лучей солнца.

Также Солнце состоит из нескольких слоёв, которые отличают его от остальных (изученных) звёзд. Да, оно состоит из газов, но вокруг него имеется постоянно движущаяся атмосфера, которая превышает диаметр самого Солнца в 3 и даже 4 раза. Эта внешняя атмосфера – лишь первый слой из множества других, из которых и состоит Солнце.

Учитывая всё это, вновь подтверждается факт, что звёзды невозможно увидеть днём из-за данного «гиганта», который благодаря своей структуре излучает настолько яркое свечение, что перебить его невозможно ничем.

Одновременно с этим влияет ещё и строение человеческого глаза:

• ночью, под открытым небом, можно часами напролёт любоваться звёздами на небосклоне;
• но даже 3 секунд прямого взгляда прямо на солнце будет достаточно, чтобы кардинально испортить зрение, и 6 секунд, чтобы потребовалось хирургическое вмешательство для восстановления структуры глазного яблока.

Таким образом, вновь подтверждается, что Солнце гораздо ярче других звёзд. А также становится понятно, что человек не может воспользоваться своими глазами так, чтобы сфокусироваться не на лучах Солнца, а на более отдалённых объектах.

Хотя и этого будет недостаточно, ведь из-за преломления и рассеивания света остальные звёзды полностью сливаются с небом, лучами солнца и молекулами веществ. Даже техника не сможет рассмотреть звёзды днём, что уж говорить о человеческом зрении?

Как можно увидеть звёзды днём?

Древние учёные, Аристотель и Плиний, писали в своих трудах о том, что звёзды можно увидеть днём из глубокого колодца, пещеры или длинной печной трубы. Это довольно расхожее мнение: кто-то утверждает, что это истинная правда, а некоторые называют подобные изречения вселенской глупостью.

Более современным примером является Роберт Болл, который в 1889 году утверждал, что, оказавшись в длинной печной трубе смог разглядеть на дневном небе несколько звёзд. Он считал, что в тёмной узкой трубе зрение любого человека становится значительно более чётким.

И в этом есть некоторый смысл: попав со света в тёмное помещение, невозможно ничего увидеть. Но как только глаза привыкнут к темноте, можно без проблем различать находящиеся в комнате объекты.

Однако, к сожалению, нет достоверных фактов, которые могли бы подтвердить данную теорию. А вот опровергнуть её поспешило немало людей. Вот самые известные из них:

• Александр Гумбольт в разное время своей жизни спускался в самые глубокие шахты Америки и Сибири, но никаких звёзд обнаружить ему не удалось;
• Леонид Репин (журналист «Комсомольской Правды») в 1978 году спустился на дно 60-метрового колодца, однако взглянув наверх обнаружил лишь маленький кусок дневного неба, разумеется, без каких-либо звёзд.

В итоге учёные пришли к мысли, что древние естествоиспытатели могли воспринять за звёзды маленькие пылинки, которые поднимались вверх (из-за спуска наблюдателя) и медленно парировали на фоне видимого неба. В тёмной шахте, колодце и ином тёмном помещении солнечный свет очень красиво отражается на крошечных объектах. Вследствие чего такое явление могло восприниматься за звёзды, хотя на самом деле это не так.

Получается, что нет способа увидеть звёзды днём? Оказывается, есть, но повторить такой эксперимент в лабораторных условиях невозможно. То есть не получится воссоздать подобную ситуацию человеческими силами и ресурсами – солнечное затмение.

То самое, во время которого между человеческим взглядом и солнцем становится луна. В этот момент на Землю попадает минимальное количество света и становится неестественно темно прямо в разгар рабочего дня. Из-за того, что солнечный свет не достаёт до планеты, сияние отдалённых звёзд больше не будет преломляться или рассеиваться, и звёзды можно будет увидеть днём.

Видны ли звезды днем (видео)?

Из этого видеоролика Вы узнаете, можно ли днем увидеть звезды, как устроен и воспринимает свет человеческий глаз, а также почему днем на небе видно только звезду Солнце.

Получается, что технически звёзды всё же можно разглядеть в дневное время. Однако это невозможно сделать иными способами из-за законов физики и строения глазного яблока человека. Рассеивание света и преломление лучей от отдалённых объектов космоса не позволяет их увидеть даже через телескоп. Особенно, когда этому мешает излучение нашего Солнца.

Подрастающего человечка интересует буквально все. Он задает вопросы обо всем, что видит. Отчего солнце светит днем, а звезды ночью? И прочее и прочее. Ответить на, казалось бы, простые вопросы не всегда оказывается легко. порой не хватает каких-то специальных знаний. Да и как объяснить сложное по-простому? Не всем такое под силу.

Что такое звезда?

Без этого понятия невозможно понятно объяснить, почему солнце светит днем, а звезды ночью. Часто малышам звезды представляются маленькими точками на небе, которые они сравнивают с небольшими лампочками или фонариками. Если и проводить аналогию, то их можно сравнить с огромными прожекторами. Потому что звезды — это невообразимо огромные которые невероятно раскалены и находятся на таком удалении от нас, что кажутся крошками.

Что такое солнце?

Для начала нужно сообщить, что Солнце — это название, как имя. И это имя носит самая близкая к нашей планете звезда. Но почему она не точка? И из-за чего солнце светит днем, а звезды ночью, если они одинаковые?

Солнце не кажется точкой потому, что оно гораздо ближе, чем другие. Хотя и до него тоже далеко. Если измерять расстояние в километрах, то число получится равным 150 миллионам. Такой путь автомобиль проедет за 200 лет, если будет без остановки двигаться с постоянной скоростью, равной 80 км/ч. Из-за невероятно большого расстояния солнце кажется маленьким, хотя оно такое, что без труда вместило бы в себя миллион планет, подобных Земле.

Кстати, солнце далеко не самая большая и не очень яркая звезда на нашем небе. Она просто расположена в одном месте с нашей планетой, а остальные разбросаны далеко в космосе.

Почему днем видно солнце?

Сначала нужно вспомнить: когда начинается день? Ответ простой: когда начинает светить солнце из-за горизонта. Без его света это невозможно. Поэтому, отвечая на вопрос о том, почему светит солнце днем, можно сказать, что сам день не наступит, если не взойдет солнце. Ведь как только оно уходит за горизонт, наступает вечер, а следом - ночь. Кстати, стоит упомянуть и о том, что двигается не светило, а планета. И смена дня на ночь происходит из-за того, что планета Земля без остановки вращается вокруг своей неподвижной оси.

Почему же днем не видно звезд, если они, как и солнце, светят всегда? Это объясняется из-за наличия у нашей планеты атмосферы. В воздухе рассеиваются и затмевают слабое свечение звездочек. После его захода рассеивание прекращается, и ничто не загораживает их тусклый свет.

Почему луна?

Итак, солнце светит днем, а звезды ночью. Причины этого в воздушном слое, окружающем землю. А вот почему луна то видна, то нет? Да и когда она есть, то может принимать разные виды - от тонкого серпа до яркого круга. От чего это зависит?

Оказывается, что сама луна не светится. Она работает, как зеркало, которое отражает солнечные лучи на землю. И наблюдателям видна только та часть спутника, которая освещена. Если рассмотреть целый цикл, то он начинается с очень тонкого месяца, который напоминает перевернутую букву «С» или дугу от буквы «Р». В течение недели он растет и становится похожим на половинку круга. Всю следующую неделю он продолжает увеличиваться и с каждым днем все больше приближается к полному кругу. Следующие две недели рисунок уменьшается. И в конце месяца луна полностью исчезает с ночного неба. Точнее, она просто не видна, потому что освещена только та ее часть, которая отвернулась от Земли.

А что видят люди в космосе?

Космонавтов на орбите не занимает вопрос о том, почему солнце светит днем, а звезды ночью. И это связано с тем, что там видно одновременно и то и другое. Объясняется этот факт отсутствием воздуха, который мешает свету от звезд пройти сквозь рассеянные лучи солнца. Можно назвать их счастливцами, потому что они могут сразу увидеть и ближайшую звезду, и те, что далеки.

Кстати, ночные светила различаются по цвету. Причем это хорошо заметно даже с Земли. Главное - внимательно присмотреться. Самые горячие из них светят белым и голубым. Те звезды, которые холоднее предыдущих, желтые. К ним относится и наше Солнце. И самые холодные излучают красный свет.

Продолжение разговора о звездах

Если вопрос о том, почему солнце светит днем, а звезды ночью, возникает у детей постарше, то можно продолжить разговор, вспомнив о созвездиях. В них объединены группы звезд, которые находятся в одном месте на небесной сфере. То есть они кажутся нам расположенными рядом. На самом деле между ними может быть огромное расстояние. Если бы мы могли далеко отлететь от Солнечной системы, то не узнали бы звездного неба. Потому что очертания созвездий сильно изменились бы.

В этих группах звезд видели очертания человеческих фигур, предметов и животных. В связи с этим и появились различные названия. Большая и Малая Медведицы, Орион, Лебедь, Южный Крест и многие другие. Сегодня насчитывается 88 созвездий. Со многими из них связаны мифы и легенды.

Из-за созвездия меняют свое положение на небе. А какие-то вообще видны только в определенный сезон. Существуют такие созвездия, которые невозможно увидеть в Северном или Южном полушарии.

С течением времени созвездия теряли второстепенные звезды, и по их рисунку стало сложно угадать, как возникло название. Самое известное созвездие Северного полушария — Большая Медведица — теперь превратилось в «ковш». И современных детей мучает вопрос: «Где же здесь медведь?»

В 2013 году в астрономии произошло удивительное событие. Учёные увидели свет звезды, которая взорвалась… 12 000 000 000 лет назад, в Тёмные Века Вселенной - так в астрономии называют временной отрезок длительностью в один миллиард лет, прошедший после Большого Взрыва.


Когда звезда умерла, нашей Земли ещё не существовало. И лишь теперь земляне увидели её свет - миллиарды лет блуждавший по Вселенной, прощальный.

Почему звёзды светятся?

Звёзды светятся по причине своей природы. Каждая звезда - это массивный шар из газа, который удерживается гравитацией и внутренним давлением. Внутри шара идут интенсивные реакции термоядерного синтеза, температура - миллионы кельвинов.

Такое строение и обеспечивает чудовищное сияние космического тела, способное преодолеть не только триллионы километров (до ближайшей от Солнца звезды Проксима Центавры - 39 триллионов километров), но и миллиарды лет.

Самые яркие звёзды, наблюдаемые с Земли, - Сириус, Канопус, Толиман, Арктур, Вега, Капелла, Ригель, Альтаир, Альдебаран, другие.


От яркости звёзд напрямую зависит их видимый цвет: всех превосходят по силе излучения звёзды голубые, за ними следуют бело-голубые, белые, жёлтые, жёлто-оранжевые и оранжево-красные.

Почему звёзды не видны днём?

Всему виной - ближайшая к нам звезда Солнце, в систему которой и входит Земля. Хотя Солнце не самая яркая и не самая большая звезда, расстояние между ней и нашей планетой настолько незначительно с точки зрения космических масштабов, что солнечный свет буквально заливает Землю, делая невидимым всё прочее слабое свечение.

Для того чтобы воочию убедиться в сказанном выше, можно провести простой опыт. Проделайте в картонной коробке дырки, а вовнутрь пометите источник света (настольную лампу или фонарик). В тёмной комнате дыры станут светиться как маленькие подобия звёзд. А теперь «включите Солнце» - верхний комнатный свет - «картонные звёзды» исчезнут.


Это упрощённый механизм, полностью объясняющий тот факт, что днём нам не виден звёздный свет.

Видны ли звёзды днём со дна шахт, глубоких колодцев?

Днём звёзды, хоть и не видны, всё так же на небе - они, в отличие от планет, статичны и всегда находятся в одной и той же точке .

Существует легенда, что дневные звёзды можно увидеть со дна глубоких колодцев, шахт и даже высоких и достаточно широких (чтобы поместился человек) печных труб. Она считалась правдой рекордное количество лет - от Аристотеля, древнегреческого философа, жившего в IV веке до н. э., до Джона Гершеля, английского астронома и физика XIX века.

Казалось бы: что проще - слезь в колодец и проверь! Но по какой-то причине легенда жила, хотя оказалась ложной абсолютно. Звёзд из глубины шахты не видно. Просто потому, что для этого нет никаких объективных условий.

Возможно, причина появления столь странного и живучего утверждения - опыт, предложенный Леонардо да Винчи. Чтобы увидеть реальный образ звёзд, наблюдаемый с Земли, он делал маленькие отверстия (размером со зрачок или меньше) в листе бумаги и прикладывал к глазам. Что он видел? Крошечные светящиеся точки - без дрожания и «лучей».

Оказывается, лучистость звёзд - заслуга строения нашего глаза, в котором хрусталик искривляет свет, обладая волокнистым строением. Если мы смотрим на звёзды через малое отверстие, мы пропускаем в хрусталик такой тонкий луч света, что он проходит через центр, почти не искривляясь. И звёзды предстают в истинном обличии - как крошечные точки.

Венера.
Когда алеет восток и небо светлеет, число звезд на нем уменьшается. И наоборот: когда вечером начинает темнеть, их становится на небе все больше и больше. Звезду, которая утром гаснет позже других, а вечером первая появляется на небосводе, называют утренней или вечерней звездой. В обоих случаях речь идет об одном и том же небесном теле - планете Венера, которая видна на небе иногда утром, а иногда вечером. Близкий спутник Солнца, она кажется особенно яркой, когда находится на минимальном расстоянии от Земли. В этом случае блеск Венеры, выраженный в звездных единицах, равен - 4. Среди неподвижных звезд наиболее яркой является Сириус, в созвездии Большого Пса (звездная величина-1,5). Отсюда следует, что Венера ярче Сириуса в десять раз. Венеру, издревле называемую в Китае «Тайбо» («Большое Светило»), в хорошую погоду можно видеть среди белого дня. О других небесных телах этого не скажешь. Известны только два случая наблюдения так называемой новой звезды. Об одной из них, прозванной «Звездой-гостьей», есть сведения в китайских летописях (1054 г.), другую обнаружил в 1572 г. датский астроном Т. Браге. Речь идет о взрыве звезд, яркость которых при этом сильно возрастает. Например, звезда Тихо Браге по яркости сравнялась с Венерой, «Звезда-гостья» из китайских летописей превысила ее в четыре раза. При такой яркости звезду можно наблюдать и днем, в других случаях ее в это время не видно.
Почему небо светлое?
Конечно, можно было бы сказать, что днем звезды не видны на небе потому, что в это время небо светлое. Однако тогда возникает вопрос: почему днем небо светлое? Иначе говоря, почему днем можно видеть только такую яркую звезду, как планета Венера. Свет приходит к нам на Землю от Солнца. Потому оно нам кажется ярким. По этой же причине все остальное должно казаться нам темным. И действительно, как свидетельствуют космонавты, принимавшие участие в полете космического корабля «Аполлон» на Луну, хотя Солнце и блестит ярко, но небо темное и на его фоне видны звезды. Кажется вполне естественным, что с восходом Солнца небо светлеет, так как тогда оно светится отраженным светом. В противном случае небо было бы черным и на нем были бы видны звезды.
Любое физическое тело светится потому, что оно либо само излучает свет, либо отражает свет другого источника. Земная атмосфера света не излучает, а небо светлое потому, что, световые лучи отражаются от нее.
Дым и облака.
Свет распространяется вдоль прямой линии и, встретив на своем пути преграду, отражается. Когда преграда прозрачна, часть света преломляется и проходит сквозь нее. Поскольку при падении на такое прозрачное тело, как вода, при наличии ряби на ее поверхности свет рассеивается и преломляется под разными углами, то невозможно судить о форме его источника. В частности, когда преграда состоит из множества мелких частиц и, следовательно, ее поверхность шероховата, то преломление и отражение света носит случайный, неупорядоченный характер. Поэтому такое тело кажется светлым.
Облака состоят из мельчайших капелек коды и кусочков льда, а поэтому в данном случае ситуация несколько меняется. Обычно облако кажется светлым, но иногда видна радуга. Причина этого кроется в том, что угол преломления различен для световых лучей разного цвета. Кстати, так называемое «гало» вокруг Солнца и Луны имеет ту же природу.
Рассеяние света.
Физическое тело, например дым, состоящее из совокупности микрочастиц, при отражении от него света кажется светлым. При этом нельзя ничего сказать о форме самих частиц. В общем случае рассеянием света называют явление беспорядочного его отражения от частиц жидкости или твердого тела.
Человеческий глаз может различать яркие и темные предметы на фоне поступающего в него светового потока. Днем трудно увидеть пыль, находящуюся в воздухе комнаты. Если же комнату хорошо затемнить и пустить внутрь луч света, то благодаря рассеянию света будут видны маленькие пылинки. Они отражают свет и указывают направление его распространения.

Вообще говоря, наблюдая за лучом света под прямым углом к направлению его распространения, никакой информации получить о нем нельзя. Например, наблюдая со стороны, как это показано на рис. 9.1, мы не сможем сказать, проходит ли параллельный пучок света сквозь черный ящик или нет. Это действительно нельзя сделать, если в ящике вакуум. Если же впустить в ящик.немного воздуха, то путь распространения света слегка засветится. Это объясняется рассеянием света на мельчайших частицах, парящих в воздухе. По той же причине в воздухе видна пыль, со стороны виден свет фар автомобиля или трамвая.
Издалека над Токио ночью видно сияние. Бывают случаи, когда светятся облака, причем это случается и днем. Объяснение этого явления следует искать в рассеянии света, испускаемого различными его источниками, расположенными на улицах города, на летающих в воздухе частицах дыма и пыли.
Почему небо голубое?
Солнце излучает свет во все стороны. Часть излучения попадает в атмосферу Земли и в каждой ее точке рассеивается так, как показано штриховыми линиями на рис. 9.2. Поэтому небо кажется нам светлым.

Однако возникает вопрос: на чем рассеивается свет? Считается, что на частицах пыли, которой очень много в атмосфере. На это можно возразить, что, например, в стратосфере такого большого количества твердых частиц нет. С борта реактивного самолета на высоте десяти километров видно, что небо немного темнее, но все же остается голубым. Молекулы воздуха двигаются хаотически, а поэтому в любой момент времени их положение в пространстве абсолютно разупорядоченное. На практике расположить точки чисто случайным образом очень трудно. Дело в том, что при выполнении этого задания человек неизбежно придерживается некоторого порядка. На рис. 9.3 в виде абсциссы и ординаты некоторой точки представлено множество случайных чисел, полученных сравнительно простым образом. Как следует из этого рисунка, в определенный момент времени молекулы то собираются вместе, то разбегаются в разные стороны, в результате чего свет рассеивается на этих неоднородностях плотности воздуха, как на микрочастицах.

Рассеяние света микрочастицами исследовал Дж. Релей. Он показал, что интенсивность рассеянного света обратно пропорциональна четвертой степени длины волны света. Такое рассеяние света получило название релеевского.
То же самое можно сказать о рассеянии света частицами, размеры которых малы по сравнению с длиной волны света. Таким образом можно объяснить цвет дыма. Между прочим, релеевское рассеяние света возникает и в случае частиц атмосферы из-за беспорядочного движения молекул. Поскольку сильнее всего в атмосфере рассеивается свет с короткой длинной волны, т. е. голубой, то цвет неба кажется голубым.
На твердых частицах, размеры которых сравнимы с длиной волны света, сильно рассеивается также свет, имеющий большую длину волны, Поэтому рассеянней свет не очень отличается от падающего, солнечного. По этой причине небо над горизонтом или над городом кажется белесым.
Слабым рассеянием света с большой длиной волны на микроскопических объектах объясняется покраснение диска восходящего и заходящего Солнца. На большой высоте над Землей интенсивность рассеянного света уменьшается и небо чернеет; на высоте 100 км от поверхности Земли оно даже днем кажется черным, при этом на его фоне, отчетливо видны звезды.
Рассеянный земной атмосферой свет распространяется и в космическое пространство, поэтому из космоса Земля кажется голубой.
Почему днем звезд на небе не видно?
Ответ на этот вопрос следующий. Свет, приходящий от звезд, слаб по сравнению с сиянием голубого неба. Радужная оболочка человеческого глаза выполняет роль диафрагмы, диаметр зрачка меняется в зависимости от интенсивности света. Так как размер зрачка определяется суммарной освещенностью глаза, то при его уменьшении под влиянием сияния голубого неба на сетчатку попадает ничтожно малое количество света от звезд.
То же можно сказать и в отношении нашего слухового восприятия. В тишине мы слышим слова, сказанные шепотом. И наоборот, в шумном месте нам не удается расслышать даже громкий окрик. Сияние голубого неба соответствует шуму, на фоне которого теряется слабый свет звезды.
Наблюдение звезд из-под земли.
Если днем через маленький зрачок в глаз попадает много света и поэтому звезд не видно, то естественно спросить: нельзя ли в таком случае их наблюдать через длинное отверстие из затемненной комнаты? Например, можно было бы вести наблюдения за небом сквозь проделанное в земле узкое отверстие из подвального помещения, как это показано на рис. 9.4.

Большая часть небесного свечения, отражаясь многократно от стенок отверстия, в конце концов поглотится ими и только прямые лучи достигнут подвала и, следовательно, человеческого глаза. Так как в подвале полная темнота, то условия таковы, как будто наблюдение звезд ведется темной ночью.
Как уже говорилось ранее, размеры удаленного предмета характеризуют видимым диаметром. Если длина отверстия равна 100 м, то соотношение между фактическим диаметром отверстия и видимым из подвального помещения представляется табл. 9.1.

Таблица 9.1. Видимый диаметр и яркость отверстия длиной 100м

Диаметр отверстия,мм	Видимый диаметр отверстия	Яркость отверстия(в звездных величинах)
0,71	1,47	4
1,13	2,33	3
1,79	3,69	2
2,83	5,85	1
4,49	9,27	0
7,12	14,69	-1
11,28	23,28	-2
17,89	36,90	-3
28,34	58,48	-4
44,92	92,69	-5
71,20	146,9	-6
112,8	232,8	-7
178,9	369	-8

Поскольку известна яркость полуденного неба, то можно рассчитать яркость отверстия, видимого из-под земли, и выразить в единицах звездной величины. В табл. 9.2 приведены значения видимых диаметров и яркостей Солнца, Луны и планет. Таблица 9.2. Видимый диаметр и максимальная яркость Солнца, Луны и планет Солнечной системы

Небесное тело	Видимый диаметр	Максимальная яркость(в звездных величинах)
Солнце	31"59""	-26,8
Луна	31"5""	-12,5
Меркурий	11,88""	-1,9
Венера	1"0,36""	-4,4
Марс	17,88""	-2,8
Юпитер	46,86""	-2,5
Сатурн	19,52""	-0,4
Уран	3,6""	5,6
Нептун	2,38""	7,9
Плутон	0,24""	14,9

Предположим теперь, что положение планет на" небе позволяет наблюдать их из подвального помещения. В качестве объекта наблюдения выберем планету Сатурн, яркость которой днем максимальна и равна - 0,4. Так как отверстие с видимым диаметром 14" 69" ярче Сатурна, то даже в случае равенства их видимых диаметров планету нельзя будет увидеть. То же самое можно сказать и о Юпитере, видимый диаметр которого 46" 86": сквозь отверстие с видимым диаметром 36" 90" он также останется невидимым. Совсем бесполезно рассматривать с помощью этого метода Уран, который даже ночью не виден невооруженным глазом.
Таким образом, для подобного метода наблюдения подходят только Меркурий, Венера и Марс, но поскольку Земля вращается и, следовательно, время нахождения наблюдаемой планеты в пределах отверстия равно одной секунде, то практическое использование его становится чрезвычайно трудным.
Наблюдение небесных тел с помощью телескопа.
Такая неподвижная звезда, как Сириус (звездная величина -1,5), ярче отверстия с видимым диаметром 14"69". Неподвижные звезды с намного меньшими видимыми диаметрами и менее яркие, чем Сириус, могли бы быть видны и сквозь более узкие отверстия. Однако это становится невозможным из-за того, что видимый диаметр дифракционного изображения хотя и мал, но все же равен 40".
Вместо того чтобы наблюдать за небом из-под земли сквозь отверстие, воспользуемся лучше телескопом. Как уже отмечалось ранее, размеры неподвижной звезды, наблюдаемой в телескоп, определяются не их видимым диаметром, а величиной дифракционного изображения. Если апертуру телескопа D выразить в сантиметрах, то видимый диаметр дифракционного круга равен 27/D, а это значит, что в случае телескопа с апертурой 22 см он составит 1/23"/. Как видно из рис. 9.5, соответствующая яркость неба немного меньше яркости звезд четвертой звездной величины. Это значит, что менее яркие звезды в такой телескоп не видны.

При увеличении апертуры телескопа размеры дифракционного изображения звезды уменьшаются, и поэтому становится возможным наблюдение за менее яркими звездами. Конечно, при этом уменьшается дифракционное изображение, но видимый диаметр звезды не может быть меньше 1". Дело в том, что даже при спокойной погоде воздух колеблется, вследствие чего световые лучи, идущие от звезд, слегка изгибаются, беспрерывно изменяя направление своего распространения в пределах угла 1". Известное мерцание звезд объясняется именно этим движением атмосферного воздуха, которое при наличии воздушных потоков значительно усиливается и увеличивает видимый диаметр звезд до нескольких угловых секунд.
Так как при увеличении апертуры телескопа нельзя добиться наблюдения звезд с видимым диаметром, меньшим 1"", то ясно, что при значениях апертуры, превышающих 30 см, Не удастся увидеть звезды, яркость которых соответствует звездным величинам, превышающим 4. На рис. 9.5 приведены данные, принадлежащие Симоясу, Сайто и Камита, по яркости неба в течение суток и условиям наблюдения звезд. Его яркость позволяет наблюдать звезды с видимым диаметром 1" и соответствует звездной величине 22,5. Это значит, что с помощью телескопа, имеющего апертуру 30 см, можно увидеть только такие и более яркие звезды. В любом случае видимый диаметр звезды не будет больше 1", поэтому менее яркие звезды останутся недоступными нашему глазу. Более того, рассеянный свет большого города помешает увидеть и более яркие звезды.

Исследование. ЯРКОСТЬ ЗВЕЗД.

В древности звезды делили на шесть классов: наиболее яркие относили к первому, а едва видимые невооруженным глазом - к шестому. Позже, когда люди научились измерять их яркость, выяснилось, что звезды первого класса превышают по яркости звезды шестого класса примерно в 100 раз. Поэтому начали считать, что увеличение относительной яркости в 2,512 раза (2,512 = у 5√100) эквивалентно уменьшению звездной величины на единицу. Это соотношение называется формулой Погсона. На ее основе определены звездные величины и более слабых звезд. Отсюда следует, что при наблюдении неба из подвального помещения увеличение видимого диаметра отверстия в 10 раз позволяет увеличить звездную величину видимых глазом звезд на 5 единиц.
Звездные величины определяют видимую, а не действительную яркость звезды. Для того чтобы можно было говорить о действительной яркости, необходимо сравнивать их для звезд, находящихся от наблюдателя на одинаковом расстоянии. Так как действительная яркость звезды обратно пропорциональна второй степени расстояния от звезды до наблюдателя, то ее можно рассчитать по видимой яркости, если известно это расстояние. На практике яркость звезд, отстоящих от нас на расстояние 32,6 светового года, характеризуют так называемыми абсолютными звездными величинами, а видимые яркости звезд, расстояния до которых неизвестны,- видимыми звездными величинами. В табл. 9.3 приведены видимые звездные величины некоторых ярких звезд.