boxcar的个人博客分享 http://blog.sciencenet.cn/u/boxcar 学了物理而没有搞物理 却自觉不自觉地用物理

博文

“墙上找头发”与“太空看长城” 精选

已有 8031 次阅读 2010-2-22 22:00 |个人分类:科普|系统分类:博客资讯| 长城, 太空, 头发, 白墙, 反衬度

      早上李小文老师的一篇博文“宇航员证实,确实可以从太空看到长城”【1】,又把“能否在太空看到长城”这个问题带到了我们的面前。随后,魏东平老师援引Google Earth的图片,写下了“确实可以从太空看到长城吗?”【2】认为长城没有高速公路容易看到。我没机会去太空找长城,但还想参与一下讨论,只好先坐在那里分析,然后做点儿有关的实验,探讨一下这种“宇航员从太空能看到长城的说法”到底是否靠谱了。

      我认为要从太空看到长城,应该满足一些条件:(1)宇航员的视力要非常好;(2)航天器轨道高度合适(越低越好);(3)航天器下方空气干净,没有云雾遮挡;(4)长城附近地面光照条件理想(夜间发光或有照明最好);(5)长城与周边地物的颜色差明显、反衬度(对比度)好;(6)目视搜索长城定位准确等等。如果简单从“物理常识”出发去否定未免武断。

      针对李小文老师感兴趣的“线条识别能力”问题,我认为可以通过到广场上去看风筝线来尝试验证。通常如果直接向半空中看(不看地面的人和飞得很高的风筝),是不容易看到风筝线,可如果先看到了地面的人手里的线,然后再顺着线往上看,则比较容易找到在半空中的风筝线,有时从风筝的挂线处向下找也比较容易找到,这种现象我自己曾经尝试过。我对此现象的“解释”是,人的肉眼的分辨力和识别力可能不是一成不变的,特别在有准备或一定的辅助信息决定进行“细查”的时候,或许会通过自动对晶状体和视网膜黄斑做出的某些调整而提高了分辨力和识别力。

   宇航员的视力到底多少咱不得而知,不过如果出身自歼击机飞行员,大概不会太差,因为在视距内空战时代,他们要有靠视力发现敌机的(日本有个二战时的飞行员在回忆录中说他们训练过大白天找星星!)。恰巧,前几天有博文【3】介绍“在非洲肯尼亚的南部生活着一个叫做Masai的部落,由于他们的生活以主要以狩猎为主,因此该部落的住民以视力超群而闻名。日本的电视台曾专门报道过这个部落的生活,视力检测的结果表明,住民中视力在2.5以上的人比比皆是。更有甚者,部落里最强的年轻人视力甚至可以达到6.0!他们用裸眼不仅可以观察到远在10公里以外的动物行踪,而且在黑暗的环境里,也能正确的分辨出藏在草丛里的动物的种类。”我估计有这样视力的人,在前述的合适条件下看到一段长城或许是可能的。

     目前我的裸眼视力0.8~1.0(刚好勉强不用戴眼镜),和这些猎人或飞行员是没法比了,这次也想凑个热闹再做个实验。于是想了这么个实验:拔了一根头发丝(恰好是黑的)放到墙上,然后看看自己能不能看到。刚才我按照这个方案试了一下(谁都可以试,如果头发太稀贵,可以考虑找别人借一根儿),在办公室的白墙上放了根约70微米直径(事后用100X的读数显微镜测量)的黑头发丝,站在3米多远的地方能看到。当然,我自己事先知道自己那里放了头发,特地瞪圆了眼睛去找,顺利地找到了。此后,我又向办公室门口附近的白墙皮处看过去,发现了一条长近2米、宽100多微米的裂纹(呈黑色),我站在7米远出不费力就能看到。如果按照这个数据估计,100微米/7米约1.5*10-5,在反衬度够好(颜色或反光对比强烈)的情况下,从距离地面200~300公里的外太空看到3~5米宽的长城城墙还是有可能的。考虑到我看得都是黑白分明的物体,所以我的观测结论是在进行单一的线条分辨时,反衬度(对比度)很重要

      如果要进行有“线索”条件下“线条分辨”实验,可以考虑这样做:在一个很长的墙上水平地拉一根很长的细丝,然后人站在距离墙约10米远的位置,视线先垂直墙看到细丝,然后慢慢转动身体,目视的跟踪,直到看不到细丝的位置停下,记录转过的角度,即可确定发现此线条的最远距离是多少。如果想进一步测试不同反衬度或颜色对比条件下的情况,可以改变细丝或墙皮的颜色进行实验。
      以上是我的对“太空看长城”相关问题的看法。切记:实践出真知。

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 

本文贴出后,李小文老师和李世春老师又迅速发表了:

李小文:淡淡的一缕抹不去的闲愁 http://www.sciencenet.cn/m/user_content.aspx?id=296846

李世春:视力不是线性的:“墙上找头发”与“太空看长城”http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=296849

敬请各位博友们一并关注。

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

参考:

【1】李小文:宇航员证实,确实可以从太空看到长城

http://www.sciencenet.cn/m/user_content.aspx?id=296606

【2】魏东平:确实可以从太空看到长城吗?http://www.sciencenet.cn/m/user_content.aspx?id=296618

【3】盖鑫磊:[转载]魔术师的手到底有多快?http://www.sciencenet.cn/m/user_content.aspx?id=296406

 



http://wap.sciencenet.cn/blog-111635-296830.html

上一篇:周洋夺得女子1500米短道速滑冠军!中国冬奥3金!
下一篇:中国夺得女子3000米短道速滑接力项目金牌!

31 徐晓 武夷山 刘全慧 王桂颖 诸葛淑媛 赵明 王号 杨远帆 吴飞鹏 王修慧 杨秀海 刘立 侯吉旋 杨正瓴 钱磊 魏东平 苗元华 柳东阳 张天翼 蔣勁松 贺天伟 李学宽 鲍海飞 刘晓瑭 王永林 刘广明 李维 zdlh zhaowanfu ffy woxing

发表评论 评论 (34 个评论)

数据加载中...

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2021-1-20 10:03

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部