摘网友评论
【桑丘】 2004-3-24-17:56
你可以做一个实验把一根头发贴在白色的瓷砖上,如果没有例外,正常人应当能够在3米之外看到这根头发(反正我0.8的校正视力能够看到)。头发的直径不超过0.1毫米,将这两个数据同时乘以10万,就是300公里和10米。但这并不是意味着一定能够在太空中看到长城,因为你若把头发贴在深灰色的墙上,恐怕1米之外也看不见,更有说服力的例子是恒星。恒星离开我们非常遥远,最近的也在4光年以外,星星的直径虽然很大,可是与这个距离比起来还是微不足道。但是肉眼为什么能看到呢,原因很简单,恒星足够亮,太空足够黑,两者的反差非常大,而人眼并非理想的光学系统,实际上是一个低通滤波器,也就是恒星在视网膜上称的像是经过扩散和模糊的,虽然这样,但是由于星光与背景的巨大反差,你的视网膜还是产生一个亮点的响应。当清晨的时候,由于大气中散射了太多的阳光,天空背景变的非常亮,你也就看不见恒星了。长城之所以在太空看不见,原因是双方面的:一是距离太远,而是长城与周围景物的反差不大。如果地球的反光率为1%,也就是说像煤炭一样黑,而长城又是发光的,那么,不光在地球的低轨道上能够看到,恐怕在月球上,也看到。只不过经过人眼的低通滤波作用,亮度大大下降而已。
做个实验,打开PhotoShop,制作一幅白背景的图像,然后在上面用不同的灰度的颜色画一些单像素宽度的线,然后你倒退看看,肯定是那些颜色最浅的线显看不见,而颜色深得线最后看不见,虽然二者宽度一致。
我也不认为长城可以在太空中看到,如果长城能够看到,那么地球上的高速公路更应该看得到,也就不会有什么仅有的太空可见的人工建筑物之类的黄明结论了。五角大楼在太空中可能更显著一些。
实际上大家肯思考,怀疑,计算就已经是社会的巨大进步了。就分辨率而言Geyin兄计算非常正确,就可见性而言,应当是不全面的。希望能够和有兴趣的网友一道给出这个事情最据说服力的答案。
要正确回答这个问题必须弄清出
1)神舟飞船距离地面的确切高度
2)长城的确切宽度,或者说最大宽度,所谓10米好像根本不确切,至少我去过的八达岭就没有那么宽。
3)人眼的光学系统的准确参数,用于估计低通滤波的效应
4)各个地区各个季节中长城与周围景物的对比度
5)人眼对于如此细小的物体能够产生明显感觉的最小反差。
6)大气扰动的影响。
写出篇论文,配合有说服力的试验和调查数据,我觉得发到Nature或者Science上也很正常。
人类的视觉是个很复杂的过程,实际上大致相当与两台高精度的摄像机+1台超级并行处理器的结构。当然人类视觉也完全遵循几何光学的基本原理(比如说近视校正),当然后期的处理是个非常复杂的过程,现在对其中的Low-level部分已经有一些比较合理的解释,但对于涉及到理解的部分仍然不得而知。
从事激光研究的认识视网膜上大多存在坏点,就像CCD上的坏点,不过大多数人自己察觉不到,因为人眼可以利用经验将这些坏点屏蔽掉。
人类视觉还有非常好的补偿功能,你左右摇晃头部一样可以看清楚屏幕上的字符,这些功能恐怕还不是一般的Image Stablizer能够超越的。
【贝雷帽】 2004-3-24-21:46
人眼确实挺有趣的。我对生物学不熟,估计人眼的感光细胞还具有相当于调节ISO感光度的功能,否则就靠瞳孔调节光圈是不可能适应那么大的光亮范围的。
Zu ***@163.com
2004年3月25日 17:41
Geyin:
那道底是听美国宇航圆还是听杨利伟的?
Zu 君:
感谢您关注此话题,俺想来想去,觉得听谁的都不合适,还是听您经过自己头脑独立思考后的意见,大家一起讨论最好!
geyin
2004年3月26日 20:46
geyin:
今天才得空儿欣赏你的文章,在最近一期《中国报道》里有你曾寄我的神州五号上看不到长城的一篇......
北京 LH
2004年3月25日 22:39
http://www.cn99.com/cgi-bin/getmsg?listname=chinaok&id=792《中国报道周刊》 2004年3月24日星期三
http://www.cnerc.gov.cn/document_3.aspx?id=233&name=NEWS航天报:从太空看长城并非神话 气候轨道很关键 (摘录)
那么,仅有6米多宽的长城又是怎样吸引航天员的视线呢?在这里,太阳光起了关键的作用。众所周知,长城是修筑在巍峨陡峭的山脊线上的,从大小分水岭的一座山峰,连接到另一座山峰。这些山峰与周围相邻的山谷、沟壑之间的高差,一般都在100米至1000米以上。长城处在北纬37度至41度之间,基本呈东西走向。如果太阳光线从偏南方向,与地面呈30度左右的夹角照射过来,8米高城墙的背影,连同山峰的背影,在北边阴面将投下200米至2000米宽的阴影带。到了冬季,阳光从南回归线附近照来,入射角更小,阴影带宽度将会成倍增大。同时,由于阳光的作用,长城顶面和迎光的墙面那些光滑的浅灰色长城砖,还会在阳面山坡与阴影带之间,形成一条银白色的亮线,使反差更加强烈,更易被发现。另外,长城阴影带与山峦的阴影是十分不同的,不易混淆。因为每个独立的山峰的阴影都在峰的外侧,不连贯,不规则;而长城阴影则在峰顶上,是连贯的,延续性很强,所以非常容易辨认。
可以想像一下,航天员此时从太空看见的长城,应该像一条一侧边界十分清晰,另一侧宽度呈有规律变化的墨绿色的飘带,它蜿蜒静卧在浅绿色的群山之中,异常壮观。这是地球上其他任何人造建筑物都无法形成的独一无二的奇特景观。
要看到长城,飞船必须从其上空飞越。而飞船顺向飞越一段100千米长的长城上空,只需10多秒时间,真可谓“一瞬即逝”,如果斜穿,则时间更短。所以轨道的设计是决定性的。再有,长城上空大气层的即时状态也是一个关键因素。任何云、雾、雨、雪、污染物和沙尘暴,都会影响观察的结果,甚至一片茫然,什么也看不清。
所以说,要在太空看到长城,确实有较大的偶然性。但决不是没有可能。如上所述,下列条件一个也不能少:要有一段适合观察的长城,一个阳光斜照的季节,一片清澈通透的大气层,一个精心设计的航天轨道和观察程序等。这一切,单靠航天员的主观努力并不能完成,更不是在太空随意向地球一瞥就能看见长城的。
面对国人的关注和期盼,我们有理由向我国的有关部门和专家提出请求,请你们在完成各类重大课题的同时,也来研究一下这个小课题——从太空看长城,因为亿万中国人心中确实有个“长城情结”。全国人民,乃至全球华人都在翘首等待中国航天员观赏到伟大长城的瑰丽身影时,向地球发回特大喜讯!(朱荫兴)
对于长城看得见还是看不见,各国航天员有不同的说法,既然长城并不是绝对看不到的,因此建议中国航天员的训练,再加点地理识别课程,让他们能抓住飞船经过长城的瞬间,立即锁定目标。否则连五大洲都找不到,找长城就更没戏了。(实言)
考虑到长城与周围山梁的颜色非常接近,对比度很小,为了解开中国人的“长城情结”,在神舟六号飞船上天时,建议在长城上安装照明灯,让长城在夜晚亮起来,让航天员在太空看到这条蜿蜒的“火龙”。(黄永明)