Veenus.
Kui ida läheb punaseks ja taevas heledamaks muutub, siis tähtede arv sellel väheneb. Ja vastupidi: kui õhtul hakkab pimedaks minema, on neid taevas aina rohkem. Tähe, mis hommikul teistest hiljem kustub ja õhtul esimesena taevasse ilmub, nimetatakse hommiku- või õhtutäheks. Mõlemal juhul räägime ühest ja samast taevakehast - planeedist Veenus, mis on taevas nähtav kord hommikul ja mõnikord õhtul. Päikese lähedane satelliit, tundub eriti hele, kui see on Maast minimaalsel kaugusel. Sel juhul on Veenuse sära, väljendatuna täheühikutes, – 4. Kiindtähtedest on eredaim Siirius, Canis Majori tähtkujus (tähe suurus – 1,5). Sellest järeldub, et Veenus on kümme korda heledam kui Siirius. Veenust, mida Hiinas iidsetest aegadest kutsuti "Taiboks" ("Suur päike"), võib hea ilmaga näha päevavalguses. Seda ei saa öelda teiste taevakehade kohta. Teada on vaid kaks vaatlusjuhtumit nn nova. Neist ühe kohta, hüüdnimega "Külalistäht", on andmeid Hiina kroonikates (1054), teise avastas 1572. aastal Taani astronoom T. Brahe. Me räägime tähtede plahvatusest, mille heledus suureneb oluliselt. Näiteks Tycho Brahe täht oli heledusega võrdne Veenusega, Hiina kroonikate "Külalistäht" oli sellest neli korda kõrgem. Sellise heledusega saab tähte päeva jooksul jälgida, muudel juhtudel pole seda praegu näha.
Miks on taevas hele?
Muidugi võiks öelda, et päeval tähti taevas näha ei ole, sest sel ajal on taevas hele. Siiski tekib siis küsimus: miks on taevas päeval helge? Teisisõnu, miks näete nii heledat tähte nagu planeet Veenus ainult päeval? Valgus tuleb meile Maale Päikeselt. Seetõttu tundub see meile helge. Samal põhjusel peaks kõik muu meile tume tunduma. Ja tõepoolest, nagu tunnistavad lennus osalenud kosmonaudid kosmoselaev“Apollo” Kuule, kuigi Päike paistab eredalt, on taevas tume ja selle taustal paistavad tähed. Tundub üsna loomulik, et taevas läheb päikese tõustes heledamaks, kuna siis helendab peegeldunud valgus. Muidu oleks taevas must ja tähed paistaksid.
Iga füüsiline keha helendab, kuna see kas kiirgab ise valgust või peegeldab mõne muu allika valgust. Maa atmosfäär ei kiirga valgust, kuid taevas on hele, sest sealt peegelduvad valguskiired.
Suits ja pilved.
Valgus liigub mööda sirget joont ja kui see kohtab teel takistust, peegeldub see tagasi. Kui takistus on läbipaistev, murdub osa valgusest ja läbib seda. Kuna läbipaistvale kehale, näiteks veele, langedes, mille pinnal on lainetus, valgus hajub ja murdub erinevate nurkade all, on võimatu hinnata selle allika kuju. Eelkõige juhul, kui takistus koosneb paljudest väikestest osakestest ja seetõttu on selle pind kare, on valguse murdumine ja peegeldumine juhuslik, korratu. Seetõttu tundub selline keha kerge.
Pilved koosnevad pisikestest koodapiiskadest ja jäätükkidest ning seetõttu olukord sel juhul mõnevõrra muutub. Tavaliselt näib pilv kerge, kuid mõnikord on näha vikerkaar. Põhjus on selles, et erinevat värvi valguskiirte murdumisnurk on erinev. Muide, nn halo Päikese ja Kuu ümber on sama laadi.
Valguse hajumine.
Füüsiline keha, näiteks suits, mis koosneb mikroosakeste kogumist, paistab valguse peegeldumisel valgusena. Osakeste endi kuju kohta ei saa aga midagi öelda. Üldiselt on valguse hajumine nähtus, kus valgus peegeldub juhuslikult vedeliku või tahke aine osakestelt.
Inimsilm suudab temasse siseneva valgusvoo taustal eristada heledaid ja tumedaid objekte. Päevasel ajal on ruumi õhus tolmu raske näha. Kui ruum on hästi pimendatud ja sisse saadetakse valguskiir, siis valguse hajumise tõttu on näha väikesed tolmuosakesed. Need peegeldavad valgust ja näitavad selle levimise suunda. 
Üldiselt võib öelda, et jälgides valguskiirt, mis on selle levimissuunaga täisnurga all, ei saa selle kohta teavet. Näiteks küljelt vaadeldes, nagu on näidatud joonisel fig. 9.1, ei saa me öelda, kas paralleelne valguskiir läbib musta kasti või mitte. Seda ei saa tõesti teha, kui karbis on vaakum. Kui lasete kasti veidi õhku, siis valguse tee süttib veidi. See on tingitud valguse hajumisest õhus hõljuvate pisikeste osakeste poolt. Samal põhjusel on õhus näha tolm, külje pealt paistavad auto või trammi esituled.
Kaugelt paistab öine helk Tokyo kohal. On aegu, mil pilved helendavad ja seda juhtub ka päeval. Sellele nähtusele tuleks seletust otsida linnatänavatel paiknevatest selle erinevatest allikatest kiirgava valguse hajumisest õhus lendavatele suitsu- ja tolmuosakestele.
Miks on taevas sinine?
Päike kiirgab valgust igas suunas. Osa kiirgusest siseneb Maa atmosfääri ja hajub igas punktis, nagu on näidatud katkendjoontega joonisel fig. 9.2. Seetõttu tundub taevas meile helge. 
Siiski tekib küsimus: mille peale valgus hajub? Arvatakse, et tolmuosakestel, mida on atmosfääris väga palju. Sellele võib vastu vaielda, et näiteks stratosfääris pole nii palju tahkeid osakesi. Kümne kilomeetri kõrgusel asuvast reaktiivlennukist on näha, et taevas on veidi tumedam, kuid jääb siiski siniseks. Õhumolekulid liiguvad kaootiliselt ja seetõttu on nende asukoht ruumis igal ajahetkel täiesti segane. Praktikas on väga raske punkte puhtjuhuslikult paigutada. Fakt on see, et selle ülesande täitmisel peab inimene paratamatult kinni mingist korrast. Joonisel fig. 9.3 esitatakse teatud punkti abstsissi ja ordinaadi kujul suhteliselt lihtsal viisil saadud juhuslike arvude hulk. Sellelt jooniselt järeldub, et teatud ajahetkel molekulid kas kogunevad kokku või hajuvad eri suundades, mille tulemusena hajub valgus nendele õhutiheduse ebahomogeensustele nagu mikroosakestele. 
Valguse hajumist mikroosakeste poolt uuris J. Rayleigh. Ta näitas, et hajutatud valguse intensiivsus on pöördvõrdeline valguse lainepikkuse neljanda astmega. Sellist valguse hajumist nimetatakse Rayleighi hajumiseks.
Sama võib öelda valguse hajumise kohta osakeste poolt, mille mõõtmed on valguse lainepikkusega võrreldes väikesed. See võib seletada suitsu värvi. Muide, Rayleighi valguse hajumine toimub ka atmosfääriosakeste puhul molekulide juhusliku liikumise tõttu. Kuna kõige lühema lainepikkusega ehk sinine valgus hajub atmosfääris kõige tugevamalt, näib taeva värvus sinine.
Pikema lainepikkusega valgus hajub tugevalt ka tahketele osakestele, mille mõõtmed on võrreldavad valguse lainepikkusega.Seetõttu ei erine hajunud valgus kuigivõrd langevast päikesevalgusest. Sel põhjusel tundub taevas horisondi kohal või linna kohal valkjas.
Pika lainepikkusega valguse nõrk hajumine mikroskoopilistel objektidel seletab tõusva ja loojuva Päikese ketta punetamist. Kõrgel kõrgusel Maa kohal hajutatud valguse intensiivsus väheneb ja taevas muutub mustaks; 100 km kõrgusel Maa pinnast tundub see isegi päeval must, samas kui tähed on selle taustal selgelt nähtavad.
Maa atmosfääri hajutatud valgus levib ka avakosmosesse, mistõttu paistab Maa kosmosest sinisena.
Miks pole päeval taevas tähti näha?
Vastus sellele küsimusele on järgmine. Tähtedelt tulev valgus on sinise taeva säraga võrreldes nõrk. Inimese silma iiris toimib diafragmana, pupilli läbimõõt muutub sõltuvalt valguse intensiivsusest. Kuna pupilli suuruse määrab silma koguvalgustus, siis sinise taeva sära mõjul selle vähenemisel jõuab võrkkestale tühine hulk tähtede valgust.
Sama võib öelda ka meie auditoorse taju kohta. Vaikuses kuuleme sosinal öeldud sõnu. Ja vastupidi, mürarikkas kohas ei kuule me isegi valju kisa. Sinitaeva kuma vastab mürale, mille taustal kaob tähe nõrk valgus.
Tähtede vaatlemine maa alt.
Kui päeval satub väikese pupilli kaudu silma palju valgust ja seetõttu pole tähti näha, siis on loomulik küsida: kas sellisel juhul on võimalik neid pimendatud ruumist läbi pika augu jälgida? Näiteks oleks võimalik vaadelda taevast läbi kitsa augu, mis on tehtud keldrist maasse, nagu on näidatud joonisel fig. 9.4. 
Suurem osa augu seintelt korduvalt peegelduvast taevasest helgust neeldub lõpuks neisse ning keldrisse ja järelikult ka inimsilma jõuavad vaid otsesed kiired. Kuna kelder on täiesti pime, on tingimused justkui pimedal ööl tähti vaadeldes.
Nagu varem mainitud, iseloomustab kauge objekti suurust selle näiv läbimõõt. Kui augu pikkus on 100 m, siis suhe augu tegeliku läbimõõdu ja keldrist nähtava läbimõõdu vahel on toodud tabelis. 9.1.
| Ava läbimõõt, mm | Nähtav augu läbimõõt | Ava heledus (suuruses) |
|---|---|---|
| 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 |
Kuna keskpäevase taeva heledus on teada, saab maa alt nähtava augu heledust välja arvutada ja väljendada suurusühikutes. Tabelis Tabelis 9.2 on näidatud Päikese, Kuu ja planeetide näiva läbimõõdu ja heleduse väärtused.
| Taevane keha | Näiv läbimõõt | Maksimaalne heledus (suuruses) |
|---|---|---|
| Päike | 31"59"" | -26,8 |
| Kuu | 31"5"" | -12,5 |
| elavhõbe | 11,88"" | -1,9 |
| Veenus | 1"0,36"" | -4,4 |
| Marss | 17,88"" | -2,8 |
| Jupiter | 46,86"" | -2,5 |
| Saturn | 19,52"" | -0,4 |
| Uraan | 3,6"" | 5,6 |
| Neptuun | 2,38"" | 7,9 |
| Pluuto | 0,24"" | 14,9 |
Oletame nüüd, et planeetide asukoht taevas võimaldab vaadelda neid keldrist Vaatlusobjektiks valime planeedi Saturn, mille heledus päevasel ajal on maksimaalne ja võrdne - 0,4. 14" 69" nähtava läbimõõduga auk on heledam kui Saturn, siis isegi kui nende näiv läbimõõt on võrdne, ei ole planeet nähtav. Sama võib öelda ka Jupiteri kohta, mille näiv läbimõõt on 46" 86": läbi a 36" 90" nähtava läbimõõduga auk jääb ka nähtamatuks. Täiesti mõttetu on seda meetodit kasutades arvestada Uraaniga , mis pole palja silmaga nähtav isegi öösel.
Seega sobivad selle vaatlusmeetodi jaoks ainult Merkuur, Veenus ja Marss, kuid kuna Maa pöörleb ja seetõttu on vaadeldava planeedi aeg augu sees üks sekund, muutub selle praktiline kasutamine äärmiselt keeruliseks.
Taevakehade vaatlemine teleskoobi abil.
Fikstäht nagu Sirius (magnituud -1,5) on heledam kui auk, mille näiv läbimõõt on 14 "69". Läbi kitsamate avade võis näha fikseeritud tähti, mille näiv diameeter on palju väiksem ja vähem helendav kui Sirius. See muutub aga võimatuks, kuna difraktsioonipildi nähtav läbimõõt on küll väike, kuid siiski 40".
Selle asemel, et vaadelda taevast maa alt läbi augu, kasutagem teleskoopi. Nagu varem märgitud, ei määra teleskoobi kaudu vaadeldava fikseeritud tähe suurus mitte selle näiva läbimõõdu, vaid difraktsioonipildi suuruse järgi. Kui teleskoobi D ava väljendatakse sentimeetrites, siis on difraktsiooniringi näiv diameeter 27/D, mis tähendab, et 22 cm avaga teleskoobi puhul on see 1/23"/. on näha jooniselt 9.5, taeva vastav heledus on neljanda tähesuuruse tähtede veidi väiksem heledus, mis tähendab, et vähem eredaid tähti läbi sellise teleskoobi näha ei ole.
Teleskoobi ava suurenedes tähe difraktsioonipildi suurus väheneb ja seetõttu on võimalik vähem jälgida heledad tähed. See muidugi vähendab difraktsioonipilti, kuid tähe näiv läbimõõt ei saa olla väiksem kui 1". Fakt on see, et ka tuulevaikse ilmaga õhk vibreerib, mille tulemusena tähtedelt tulevad valguskiired veidi painduvad muutes pidevalt nende levimissuunda nurga 1" piires. Selle liikumisega seletatakse kuulsat tähtede vilkumist. atmosfääriõhk, mis õhuvoolude juuresolekul suureneb oluliselt ja suurendab tähtede näivat läbimõõtu mitme kaaresekundini.
Kuna teleskoobi ava suurendamisega on võimatu vaadelda tähti, mille nähtav läbimõõt on väiksem kui 1 ", on selge, et kui ava väärtus ületab 30 cm, ei ole võimalik näha tähti, mille heledus vastab suurusjärkudele. üle 4. Joonisel fig. Joonisel 9.5 on näidatud Shimoyasule, Saitole ja Kamitale kuuluvad andmed taeva heleduse kohta päevasel ajal ja tähtede vaatlemise tingimuste kohta. Selle heledus võimaldab vaadelda tähti, mille näiv läbimõõt on 1" ja see vastab 22,5 tähesuurusele. See tähendab, et teleskoobiga, mille ava on 30 cm, saab näha ainult selliseid ja heledamaid tähti. Igal juhul tähe näiv läbimõõt ei ole suurem kui 1 ", nii et vähem eredad tähed jäävad meie silmadele kättesaamatuks. Lisaks hajutatud valgus suur linn ei lase sul näha heledamaid tähti.
Uuring. TÄHTEDE HELEDUS.
Iidsetel aegadel jagati tähed kuue klassi: heledaimad liigitati esimesse ja palja silmaga vaevu nähtavad kuuendasse klassi. Hiljem, kui inimesed õppisid oma heledust mõõtma, selgus, et esimese klassi tähed on umbes 100 korda heledamad kui kuuenda klassi tähed. Seetõttu hakkasid nad uskuma, et suhtelise heleduse suurenemine koefitsiendiga 2,512 (2,512 = y 5√100) võrdub suuruse vähenemisega ühe võrra. Seda suhet nimetatakse Pogsoni valemiks. Selle põhjal määratakse nõrgemate tähtede suurused. Sellest järeldub, et keldrist taevast vaadeldes võimaldab augu näiva läbimõõdu suurendamine 10 korda suurendada silmaga nähtavate tähtede suurust 5 ühiku võrra.Magnituudid määravad tähe näilise, mitte tegeliku heleduse. Selleks, et saaks rääkida tegelikust heledusest, tuleb neid võrrelda vaatlejast samal kaugusel asuvate tähtede puhul. Kuna tähe tegelik heledus on pöördvõrdeline tähe ja vaatleja vahelise kauguse teise astmega, saab selle näiva heleduse järgi arvutada, kui see kaugus on teada. Praktikas iseloomustavad meist 32,6 valgusaasta kaugusel asuvate tähtede heledust nn absoluutsuurused ning teadmata kauguste näivheledust näivsuurused. Tabelis Joonis 9.3 näitab mõne ereda tähe näivaid suurusi.
Paljud meist tundsid huvi, miks tähti päevasel ajal taevas näha ei ole. Need ju ei kao kuhugi, ei kao eemale, aga inimsilm ei ole ikka võimeline neid päikesevalguses nägema. Teadlased on selle probleemi juba ammu välja mõelnud, kuid sellegipoolest on paljudel inimestel endiselt raskusi selle nähtuse põhjuste mõistmisega.
Tähed ja päike
Iga täht on muljetavaldava suurusega gaasipall, mis kiirgab oma valgust. See on oluline erinevus planeetidest ja satelliitidest: nad loovad valgust, peegeldades päikesekiiri oma pinnal, tähtedel on aga oma sära (sest neil pole päikesekiiri millegagi peegeldada).
See on peamine põhjus, miks neid päeva jooksul näha ei ole. Lisaks sellele tasub kaaluda mõnda muud nüanssi:
- Planeedil on atmosfäär.
Atmosfääris on suur hulk elemendid. See süsinikdioksiid, vesinik ja kümned muud gaasilised ained (sh veemolekulid), mida palja silmaga ei näe.
Kui päikesekiired läbivad atmosfääri, on neil sõltuvalt värvi lainepikkusest kindel värv:
- sinisel, violetsel ja tsüaanil (sinine taevas) on lühikesed lained;
- ja pikad on punased (päikeseloojang).
Päike on samuti täht, kuid selle kiired on nii eredad, et ületavad sõna otseses mõttes kõigi teiste tähtede ja isegi planeetide sära. Ka kõiki teisi kosmoseobjekte pole näha, kuna nende kuma on palju nõrgem kui päikesel.
- Päevasel ajal, kui Päike Maad valgustab, hajuvad päikesekiired ja murduvad.
Seega pole tähti päeva jooksul näha isegi siis, kui liigute planeedil mõnda teise punkti (kiirte hajumise tõttu atmosfääris). Mainitud elementide olemasolu õhus on samuti väga oluline:
- ei hoia mikroskoopilist tolmu Sinine värv päikese käest;
- värvilahendust mõjutab ka teatud gaasi (näiteks punase fosfori) molekulide olemasolu.
- Kui selline on olemas lai valik Erinevates värvitoonides tähti on sõna otseses mõttes võimatu näha.
Selle põhjuseks on paljude valgusallikate olemasolu (mis on loodud päikese poolt). Seetõttu tähtede kuma lihtsalt planeedi pinnale ei jõua ja kui jõuab, neutraliseerivad hajutatud Päikesekiired selle löögi täielikult. Seetõttu pole tähti päeva jooksul näha.
Teisest küljest näevad inimesed päevavalguses endiselt üht tähte. Kuid ainult kõige eredam võimalikest – just Päike.
Miks pole Päikese tagant näha teisi tähti?
See on väga lihtne: Päike on meie päikesesüsteemi ainus täht. Kõik teised tähed asuvad palju kaugemal, väljaspool selle piire. Seetõttu pole neid päeval näha – nad on liiga kaugel ning nende sära katkeb ja hajub päikesekiirte mõjul.
Päike koosneb ka mitmest kihist, mis eristavad teda teistest (uuritud) tähtedest. Jah, see koosneb gaasidest, kuid selle ümber on pidevalt liikuv atmosfäär, mis ületab Päikese enda läbimõõdu 3 ja isegi 4 korda. See välimine atmosfäär on vaid esimene kiht paljudest teistest, mis moodustavad Päikese.
Kõike seda arvesse võttes saab taas kinnitust tõsiasi, et tähti pole päeval näha selle “hiiglase” tõttu, mis oma struktuuri tõttu kiirgab nii eredat kuma, et teda ei ole võimalik millegagi katkestada.
Samal ajal mõjutab inimsilma struktuur ka:
- öösel, vabas õhus, saate veeta tunde taevatähti imetledes;
- kuid isegi 3 sekundist otse päikese poole vaatamisest piisab teie nägemise radikaalseks kahjustamiseks ja 6 sekundist silmamuna struktuuri taastamise operatsiooniks.
Seega saab taas kinnitust, et Päike on palju heledam kui teised tähed. Ja selgub ka see, et inimene ei saa oma silmi kasutada nii, et keskenduda mitte Päikese kiirtele, vaid kaugematele objektidele.
Kuigi sellest ei piisa, sest valguse murdumise ja hajumise tõttu sulanduvad ülejäänud tähed täielikult taeva, päikesekiirte ja ainete molekulidega. Isegi tehnoloogia ei suuda päeva jooksul tähti näha, rääkimata inimese nägemisest?
Kuidas saab päeva jooksul tähti näha?
Muistsed teadlased Aristoteles ja Plinius kirjutasid oma töödes, et tähti võib päeva jooksul näha sügavast kaevust, koopast või pikast korstnast. See on üsna levinud arvamus: mõned väidavad, et see on tõeline tõde, ja mõned nimetavad selliseid ütlusi universaalseks rumaluseks.
Moodsam näide on Robert Ball, kes 1889. aastal väitis, et suutis pikas korstnas seistes näha päevases taevas mitut tähte. Ta uskus, et pimedas kitsas torus muutub iga inimese nägemus palju selgemaks.
Ja see on mõttekas: kui jõuate valguse eest pimedasse ruumi, on võimatu midagi näha. Kuid kui teie silmad on pimedusega harjunud, saate ruumis olevaid objekte hõlpsasti eristada.
Kahjuks pole aga usaldusväärseid fakte, mis seda teooriat kinnitaksid. Kuid paljud inimesed kiirustasid seda ümber lükkama. Siin on neist kuulsaimad:
- Alexander Humboldt laskus oma elu erinevatel aegadel Ameerika ja Siberi sügavaimatesse kaevandustesse, kuid ta ei suutnud avastada ühtegi tähte;
- Leonid Repin (ajakirjanik " Komsomolskaja Pravda") laskus ta 1978. aastal 60-meetrise kaevu põhja, kuid üles vaadates leidis ta päevasest taevast vaid väikese tüki, loomulikult ilma ühegi täheta.
Selle tulemusena jõudsid teadlased järeldusele, et iidsed loodusteadlased võisid tajuda väikseid tolmukübemeid tähtedena, mis tõusid ülespoole (vaatleja laskumise tõttu) ja hõljusid aeglaselt nähtava taeva taustal. Pimedas kaevanduses, kaevus või muus pimedas ruumis peegeldub päikesevalgus väga kaunilt pisikestel objektidel. Sellest tulenevalt võiks sellist nähtust tajuda tähtedena, kuigi tegelikult see nii pole.
Selgub, et päeval pole tähti näha? Selgub, et on, kuid sellist katset on laboritingimustes võimatu korrata. See tähendab, et inimjõudude ja ressurssidega pole võimalik sarnast olukorda - päikesevarjutust - uuesti luua.
Seesama, mille käigus kuu satub inimese pilgu ja päikese vahele. Sel hetkel jõuab Maale minimaalselt valgust ja see muutub ebaloomulikult pimedaks just keset tööpäeva. Tänu sellele, et päikesevalgus planeedile ei jõua, ei murdu ega haju kaugemate tähtede sära enam ning tähti on näha ka päeval.
Kas tähti on päeval näha (video)?
Sellest videost saate teada, kas päeval on võimalik tähti näha, kuidas inimsilm töötab ja valgust tajub ning miks päeval on taevas nähtav ainult Päikesetäht.
Selgub, et tehniliselt on tähti siiski päevasel ajal näha. Seda ei saa aga füüsikaseaduste ja inimese silmamuna ehituse tõttu muul viisil teha. Valguse hajumine ja kiirte murdumine kosmoses kaugetelt objektidelt ei võimalda neid näha isegi läbi teleskoobi. Eriti kui seda segab meie Päikese kiirgus.
Need hämmastavad tähed: kui imeline on neid vaadata, öötaevasse piiluda, unistada ja soovida. Päeval on taevas teistsugune. See on kerge, päikesest ere, seda võib isegi valus vaadata. Kuhu lähevad tähed? Tundub, et need sulavad koos koidikuga. Mis juhtub nendega päeva jooksul?
Universaalse valguse olemus
Ebatavaliselt atraktiivsed ja salapärased kosmoseobjektid, mida nimetatakse tähtedeks, ei kao kuhugi, ei päeval ega öösel. Jah, neil on oma elutsükkel sünnist kuni täieliku kadumiseni, kuid kogu oma olemasolu jooksul ei kao need objektid kuhugi. Miks siis tähti päeval näha pole, aga öösel säravad nad meile eredalt?
Lihtsalt päeval varjab ere Päike nende valgust. See särab nii tugevalt, et muu valguse jaoks pole lihtsalt võimalust. Kuid niipea, kui planeet Maa pöörab oma teise külje Päikese poole, avaneb meie silme ees öine taevas. Kui ilm on selge, siis saame vaadata öiseid valgustiid, mis säravad nagu vääriskivid. Seetõttu pole tähti päeval näha, kuid öösel, kui Päike on horisondi alla läinud, säravad nad meile kogu oma ilus, ulatudes läbi avakosmose.
Meie päevavalgus ei ole nii suur, võrreldes suurte ruumiavarustega. See on aga Maale lähim täht: tohutu ja särav. Päikesevalgus valgustab meie planeeti võimsalt, muutes muu sära nähtamatuks või vaevumärgatavaks.
Kogemused
Saate läbi viia katse, mis näitab selgelt, miks te ei näe päeval tähti, kuid kui on pime, on see vastupidi. Selleks peate tegema pappkarpi augud ja asetama taskulampi (võite kasutada mõnda muud valgusallikat, näiteks laualampi). Kui teine tuli välja lülitada, siis pimedas ruumis helendavad augud nagu väikesed tähed. Kui toas üldvalgus põlema panna, kaob papist aukude kuma. Sellest lihtsast kogemusest piisab täiesti, et mõista, miks tähti päeval näha pole, kuid pimeduse saabudes paistavad nad meile taevast.
Müüt ja tegelikkus
Kosmoseobjektidega on seotud palju legende. Üks neist ütleb, et tähti on näha isegi päeval. Selleks pead lihtsalt olema kas kaevu põhjas, šahtis või korstnas. Üldiselt on tähed taevas staatilised, mida ei saa öelda planeetide kohta. Neid võib alati leida ühest universumi punktist.
Niisiis peeti legendi kaevudest, šahtidest ja laiadest korstnatest pikka aega tõeks. See oli periood Vana-Kreeka filosoofist Aristotelesest (IV sajand eKr) inglise füüsiku-astronoomi John Herschelini (XIX sajand).
Tegelikult, isegi kui satute kaevu põhja, ei näe te päeval taevas tähte – see legend on täielik müüt. Pole selge, miks see nii kaua eksisteeris? Lõppude lõpuks pole selleks absoluutselt mingeid objektiivseid tingimusi.
See väide pärineb tõenäoliselt Leonardo da Vinci kogemusest. Tähtede kujutise vaatamiseks Maalt tegi ta paberilehele väikese augu silmapupilli jaoks ja vaatas selle läbi, kandes seda oma silmadele. Ta nägi pisikesi täpikesi helendamas ilma kiirteta ja värisemata. Fakt on see, et tähe sära on mõju, mis tekib meie silmade struktuuri tõttu. Neil on valgust painutav kiuline lääts. Kui vaadata öötulesid läbi väikese augu, siis läbib objektiivi väga õhuke valgusvihk. See läbib otse keskpunkti ja praktiliselt ei ole kumer.
Teooria arendamine
Küsimus: "Kas tähed on päeval kaevust nähtavad?" küsis Rooma teadlane Plinius, kasutades Aristotelese sügava koopa teooriat. Pärast seda kasutasid paljud kirjanikud neid taevakehade vaatlemise meetodeid oma teostes. Näiteks Kipling ja R. Ball. IN erinevad ajad uudishimulikud on seda meetodit päevasel ajal tähtede vaatlemiseks proovinud. Kõik need katsed olid ebaselged. Nende katsetajate hulgas olid: saksa loodusteadlane ja rändur Alexander Humboldt, Springfieldi linna astronoom R. Sanderson jt.
Selgub, et nii sügavatest koobastest, kaevudest ja korstnatest paistab ainult hele sinine taevast, kui ilm on muidugi selge. Taevakehadest on päeval näha vaid Päikest. Maa ja tähed on omavahel tihedalt seotud. Kuid lähima valgus pimestab meid nii palju, et teised tuhmuvad. Ja alles siis, kui osa planeedist sukeldub pimedusse, avaneb teie silme ees kaugete ja ahvatlevate tähtede ilu. Loomulikult viis inimese soov tundmatut tundma õppida astronoomilise teleskoobi loomiseni, mille kaudu saab nüüd tähti näha ka päeval.
2013. aastal leidis astronoomias aset hämmastav sündmus. Teadlased nägid tähe valgust, mis plahvatas... 12 000 000 000 aastat tagasi, universumi pimedal keskajal – nagu astronoomias nimetavad nad miljard aastat, mis möödus pärast Suurt Pauku.
Kui täht suri, polnud meie Maad veel olemas. Ja alles nüüd nägid maalased selle valgust - miljardeid aastaid rändades mööda universumit, hüvasti.
Miks tähed säravad?
Tähed helendavad oma olemuse tõttu. Iga täht on massiivne gaasipall, mida hoiavad koos gravitatsioon ja siserõhk. Palli sees toimuvad intensiivsed termotuumasünteesi reaktsioonid, temperatuur on miljoneid kelvineid.
See struktuur tagab kosmilise keha koletu sära, mis suudab läbida mitte ainult triljoneid kilomeetreid (Päikesele lähim täht Proxima Centauri on 39 triljonit kilomeetrit), vaid ka miljardeid aastaid.
Eredaimad Maalt täheldatud tähed on Siirius, Canopus, Toliman, Arcturus, Vega, Capella, Rigel, Altair, Aldebaran jt. 
Nende nähtav värvus sõltub otseselt tähtede heledusest: sinised tähed on kiirguse intensiivsusest kõrgemad, järgnevad sini-valge, valge, kollane, kollakasoranž ja oranžikaspunane.
Miks pole tähti päeval näha?
Selle põhjuseks on meile lähim täht Päike, mille süsteemi kuulub ka Maa. Kuigi Päike ei ole kõige heledam ega suurim täht, on selle ja meie planeedi vaheline kaugus kosmiliste mastaapide poolest nii väike, et päikesevalgus ujutab sõna otseses mõttes üle Maa, muutes kogu ülejäänud nõrga sära nähtamatuks.
Ülaltoodu isiklikuks kontrollimiseks võite läbi viia lihtsa katse. Tee pappkarpi augud ja märgi sisemus valgusallikaga (laualamp või taskulamp). Pimedas ruumis helendavad augud nagu väikesed tähed. Ja nüüd "lülitage sisse Päike" - toa ülemine valgustus - "papptähed" kaovad. 
See on lihtsustatud mehhanism, mis selgitab täielikult tõsiasja, et me ei näe päeva jooksul tähevalgust.
Kas kaevanduste ja sügavate kaevude põhjast on päeval näha tähti?
Päeval on tähed, kuigi mitte nähtavad, siiski taevas – erinevalt planeetidest on nad staatilised ja asuvad alati samas punktis.
Levib legend, et päevatähti võib näha sügavate kaevude, kaevanduste ja isegi piisavalt kõrgete ja laiade (inimesele ära mahutavate) korstnate põhjast. Seda on tõeks peetud rekordiliselt aastaid – alates Aristotelesest, Vana-Kreeka filosoofist, kes elas 4. sajandil eKr. e., enne John Herscheli, 19. sajandi inglise astronoomi ja füüsikut.
Näib: mis on lihtsam - laskuge kaevu ja kontrollige! Kuid millegipärast elas legend edasi, kuigi see osutus täiesti valeks. Tähed pole kaevanduse sügavusest nähtavad. Lihtsalt sellepärast, et selleks puuduvad objektiivsed tingimused.
Võib-olla on sellise kummalise ja visa väite ilmnemise põhjuseks Leonardo da Vinci pakutud kogemus. Et näha tähtede tegelikku pilti Maalt vaadatuna, tegi ta paberile väikesed augud (pupilli suurused või väiksemad) ja asetas need silmadele. Mida ta nägi? Pisikesed valgustäpid – ei värinat ega "kiiri".
Selgub, et tähtede kiirgus on meie silma struktuuri teene, milles lääts painutab valgust, millel on kiuline struktuur. Kui vaatame tähti läbi väikese ava, laseme objektiivi nii õhukese valguskiire, et see läbib keskpunkti, peaaegu painutamata. Ja tähed ilmuvad oma tõelisel kujul – pisikeste täppidena.
Meie universum koosneb mitmest triljonist galaktikast. Päikesesüsteem asub üsna suure galaktika sees, mille koguarv Universumis on piiratud mitmekümne miljardi ühikuga.
Meie galaktikas on 200–400 miljardit tähte. 75% neist on nõrgad punased kääbused ja vaid mõni protsent galaktika tähtedest on sarnased kollastele kääbustele, spektritüübile, kuhu meie täht kuulub. Maapealse vaatleja jaoks on meie Päike lähimale tähele 270 tuhat korda lähemal (). Samal ajal väheneb heledus otseses proportsioonis kauguse vähenemisega, seega on Päikese nähtav heledus maa taevas 25 magnituudi ehk 10 miljardit korda suurem kui lähima tähe nähtav heledus (). Sellega seoses pole Päikese pimestava valguse tõttu tähti päevases taevas näha. Sarnane probleem ilmneb ka siis, kui üritatakse pildistada lähedalasuvate tähtede ümber asuvaid eksoplaneete. Lisaks Päikesele võib päeval näha ka Rahvusvahelist Kosmosejaama (ISS) ja esimese Iriidiumi tähtkuju satelliitide rakette. Seda seletatakse asjaoluga, et Kuu, mõned ja tehissatelliidid (Maa tehissatelliidid) maa taevas näevad palju heledamad kui heledamad tähed. Näiteks Päikese näiv heledus on -27 magnituudi, täisfaasis Kuu puhul -13, Iriidiumi esimese tähtkuju satelliitide rakettide puhul -9, ISS-i puhul -6, Veenuse puhul -5, Jupiteri ja Marsi puhul. -3, Merkuuri puhul -2 , Siriusel (kõige heledam täht) on -1,6.
Erinevate astronoomiliste objektide näiva heleduse suurusskaala on logaritmiline: ühe tähesuuruse astronoomiliste objektide näiva heleduse erinevus vastab 2,512-kordsele erinevusele ja 5 tähesuuruse erinevus vastab 100-kordsele erinevusele.
Miks sa ei näe linnas tähti?
Lisaks päevases taevas tähtede vaatlemise probleemidele on asustatud piirkondades (suurte linnade ja tööstusettevõtete läheduses) ka öises taevas tähtede vaatlemise probleem. Valgussaaste on sel juhul põhjustatud tehiskiirgusest. Sellise kiirguse näideteks on tänavavalgustus, valgustatud reklaamplakatid, tööstusettevõtete gaasitõrvikud ja meelelahutusürituste prožektorid.
2001. aasta veebruaris lõi Ameerika Ühendriikide amatöörastronoom John E. Bortle valgusskaala taeva valgusreostuse hindamiseks ja avaldas selle ajakirjas Sky&Telescope. See skaala koosneb üheksast jaotusest:
1. Täiesti tume taevas
Sellise öötaevaga pole see mitte ainult selgelt nähtav, vaid üksikud Linnutee pilved heidavad selgeid varje. Üksikasjalikult on nähtav ka sodiaagivalgus koos vastukiirgusega (päikesevalguse peegeldumine tolmuosakestelt, mis asuvad teisel pool Päikese-Maa joont). Taevas on palja silmaga nähtavad kuni 8 tähesuurused, taeva tausta heledus on 22 magnituudi ruutkaaresekundi kohta.
2. Looduslik tume taevas
Sellise öötaevaga on see hästi näha Linnutee detailides ja sodiaagivalgus koos vastukiirgusega. Palja silmaga on näha tähed, mille näiv heledus on kuni 7,5 tähesuurust, taustataeva heledus on ligi 21,5 tähesuurust ruutkaaresekundi kohta.
3. Maataevas
Sellise taevaga on sodiaagivalgus ja Linnutee jätkuvalt selgelt nähtavad ja minimaalsete detailidega. Palja silmaga on näha tähti kuni 7 tähesuuruseni, taeva tausta heledus on ligi 21 tähesuurust ruutkaaresekundi kohta.
4. Külade ja eeslinnade vahelise üleminekuala taevas
Sellise taevaga on Linnutee ja sodiaagivalgus jätkuvalt nähtavad minimaalse detailiga, kuid ainult osaliselt – kõrgel horisondi kohal. Palja silmaga on näha tähti kuni 6,5 magnituudini, taeva tausta heledus on ligi 21 tähesuurust ruutkaaresekundi kohta.
5. Taevas ümbritsevad linnad
Sellise taevaga on sodiaagivalgus ja Linnutee ideaalsete ilmastiku- ja hooajatingimuste korral harva nähtavad. Palja silmaga on näha tähti kuni 6 magnituudini, taeva tausta heledus on ligi 20,5 tähesuurust ruutkaaresekundi kohta.
6. Linna eeslinnade taevas
Sellise taevaga ei täheldata sodiaagivalgust mitte mingil juhul ja Linnutee on vaevalt nähtav ainult seniidis. Palja silmaga on näha tähti kuni 5,5 magnituudini, taeva tausta heledus on ligi 19 magnituudi ruutkaaresekundi kohta.
7. Üleminekutaevas eeslinnade ja linnade vahel
Sellises taevas ei ole mitte mingil juhul näha ei sodiaagivalgust ega Linnutee. Palja silmaga on näha tähti kuni tähesuuruses 5, taeva tausta heledus on ligi 18 magnituudi ruutkaaresekundi kohta.
8. Linnataevas
Sellises taevas on palja silmaga näha vaid üksikud eredamad avatud täheparved. Palja silm näitab tähti vaid kuni 4,5 magnituudini, taeva tausta heledus on alla 18 magnituudi ruutkaaresekundi kohta.
9. Linnade keskosa taevas
Sellises taevas on näha ainult täheparvesid. Palja silm näitab parimal juhul tähti kuni 4 magnituudini.
Kaasaegse inimtsivilisatsiooni elamu-, tööstus-, transpordi- ja muude majandusrajatiste valgusreostus toob kaasa vajaduse luua suurimad astronoomilised vaatluskeskused kõrgmäestikualadel, mis on inimtsivilisatsiooni majanduslikest rajatistest võimalikult kaugel. Nendes kohtades järgitakse erieeskirju tänavavalgustuse piiramiseks, öise liikluse minimeerimiseks ning elamute ja transpordi infrastruktuuri rajamiseks. Sarnased reeglid kehtivad ka vanimate vaatluskeskuste erikaitsealadel, mis asuvad suurte linnade läheduses. Näiteks 1945. aastal korraldati Peterburi lähedal asuva Pulkovo observatooriumi ümber 3 km raadiuses kaitsepargi vöönd, milles oli keelatud laiaulatuslik elamu- või tööstustootmine. Viimastel aastatel on Venemaa ühe suurima metropoli lähedal asuva maa kõrge hinna tõttu sagenenud katsed korraldada elamute ehitamist selles kaitsevööndis. Sarnast olukorda täheldatakse Krimmi astronoomiliste vaatluskeskuste ümbruses, mis asuvad turismi jaoks äärmiselt atraktiivses piirkonnas.
NASA pilt näitab selgelt, et kõige intensiivsemalt valgustatud alad Lääne-Euroopa, USA mandri idaosa, Jaapan, Hiina rannik, Lähis-Ida, Indoneesia, India, Brasiilia lõunarannik. Teisest küljest on minimaalne tehisvalguse hulk tüüpiline polaaraladele (eriti Antarktikale ja Gröönimaale), Maailma ookeani aladele, troopiliste Amazonase ja Kongo jõgede vesikondadele, Tiibeti kõrgmäestikule, kõrbepiirkondadele. Põhja-Aafrika, Kesk-Austraalia, Siberi põhjapiirkonnad ja Kaug-Ida.
2016. aasta juunis avaldas ajakiri Science üksikasjaliku uuringu valgusreostuse teemal meie planeedi erinevates piirkondades (“ Uus kunstliku öötaeva heleduse maailma atlas“). Uuringust selgus, et üle 80% maailma elanikest ning üle 99% inimestest USA-s ja Euroopas elab tugeva valgusreostuse tingimustes. Rohkem kui kolmandik planeedi elanikest on ilma jäänud võimalusest Linnuteed jälgida, sealhulgas 60% eurooplastest ja peaaegu 80% põhjaameeriklastest. Äärmuslik valgusreostus mõjutab 23% maapinnast 75. põhjalaiuskraadi ja 60. lõunalaiuskraadi vahel, samuti 88% Euroopa pinnast ja peaaegu poolt USA pinnast. Lisaks märgitakse uuringus, et energiasäästlikud tehnoloogiad tänavavalgustuse muutmiseks hõõglampidest LED-lampideks toovad kaasa valgussaaste suurenemise ligikaudu 2,5 korda. See on tingitud asjaolust, et maksimaalne valguskiirgus LED lambid efektiivse temperatuuriga 4 tuhat Kelvinit langeb sinistele kiirtele, kus inimese silma võrkkesta valgustundlikkus on maksimaalne.
Uuringu kohaselt täheldatakse maksimaalset valgusreostust Kairo piirkonnas Niiluse deltas. Selle põhjuseks on Egiptuse suurlinna ülisuur asustustihedus: poole tuhande ruutkilomeetri suurusel alal elab 20 miljonit Kairo elanikku. See tähendab keskmist rahvastikutihedust 40 tuhat inimest ruutkilomeetri kohta, mis on umbes 10 korda suurem kui Moskva keskmine rahvastikutihedus. Mõnes Kairo piirkonnas ületab keskmine asustustihedus 100 tuhat inimest ruutkilomeetri kohta. Teised maksimaalse kokkupuutega piirkonnad on Bonn-Dortmundi suurlinnapiirkondades (Saksamaa, Belgia ja Hollandi piiri lähedal), Padaania tasandikul Põhja-Itaalias, USA linnade Bostoni ja Washingtoni vahel, Inglismaa linnade Londoni ümbruses, Liverpool ja Leeds ning Aasia megalinnade Peking ja Hongkong piirkonnas. Pariisi elanikel tuleb pimeda taeva nägemiseks sõita vähemalt 900 km kaugusele Korsikale, Kesk-Šotimaale või Hispaania Cuenca provintsi (valgusesaaste on alla 8% loomulikust valgusest). Ja selleks, et Šveitsi elanik näeks ülitumedat taevast (valgusreostuse tase on alla 1% loomulikust valgusest), peab ta sõitma rohkem kui 1360 km kaugusele Šotimaa loodeossa, Alžeeriasse või Ukraina.
Pimeda taeva maksimaalne puudumise aste on iseloomulik 100% Singapuri territooriumist, 98% Kuveidi territooriumist, 93% Araabia Ühendemiraatidest (AÜE), 83% Saudi Araabiast, 66% Lõuna-Korea, 61% Iisrael, 58% Argentina, 53% Liibüa ning 50% Trinidad ja Tobago. Linnutee vaatlemise võimalus puudub kõigil väikeriikide Singapuri, San Marino, Kuveidi, Katari ja Malta elanikel, aga ka 99%, 98% ja 97% AÜE, Iisraeli ja Egiptuse elanikel, vastavalt. Suurima territooriumi osakaaluga riigid, kus pole võimalust Linnuteed jälgida, on Singapur ja San Marino (mõlemas 100), Malta (89%), Läänekallas (61%), Katar (55%), Belgia ja Kuveit ( kumbki 51). %), Trinidad ja Tobago, Holland (mõlemad 43%) ja Iisrael (42%).
Seevastu Gröönimaa (ainult 0,12% selle territooriumist on tume taevas), Kesk-Aafrika Vabariik (KAV) (0,29%), Vaikse ookeani territoorium Niue (0,45%), Somaalia (1,2%) ja Mauritaania (1,4%). %) on minimaalse valgusreostusega.
Vaatamata maailmamajanduse jätkuvale kasvule on koos energiatarbimise kasvuga ka elanikkonna astronoomilise hariduse tõusu. Selle ilmekaks näiteks oli iga-aastane rahvusvaheline üritus Earth Hour, kus suurem osa elanikkonnast kustutab tuled märtsi viimasel laupäeval. Algselt kavandas seda tegevust Maailma Looduse Fond (WWF) kui katset populariseerida energiasäästu ja vähendada kasvuhoonegaaside heitkoguseid (võitlus Globaalne soojenemine). Ent samal ajal kogus populaarsust ka aktsiooni astronoomiline aspekt – soov muuta megalinnade taevas vähemalt lühiajaliselt amatöörvaatlusteks sobivamaks. Kampaania viidi esmakordselt läbi Austraalias 2007. aastal ja järgmisel aastal levis see üle maailma. Igal aastal osalevad kõik reklaamikampaanias suurem arv osalejad. Kui 2007. aastal võttis üritusest osa 400 linna 35 riigist, siis 2017. aastal osales üle 7 tuhande linna 187 riigist.
Samas võib märkida kampaania miinuseid, mis seisnevad suure hulga elektriseadmete äkilise samaaegse välja- ja sisselülitamise tõttu suurenenud õnnetuste ohus maailma energiasüsteemides. Lisaks näitab statistika tugevat seost tänavavalgustuse puudumise ning vigastuste, tänavakuritegevuse ja muude hädaolukordade arvu suurenemise vahel.
Miks ei ole ISS-i piltidel tähed nähtavad?
Fotol on selgelt näha Moskva tuled, aurora rohekas kuma silmapiiril ja tähtede puudumine taevas. Päikese heleduse ja isegi heledamate tähtede tohutu erinevus muudab tähtede vaatlemise mitte ainult päevases taevas Maa pinnalt, vaid ka kosmosest võimatuks. See fakt näitab selgelt, kui suur on Päikese "valgusreostuse" roll võrreldes mõjuga maa atmosfäär astronoomiliste vaatluste jaoks. Kuid tõsiasi, et mehitatud Kuule lendude ajal taevafotodel tähti ei olnud, sai üheks peamiseks "tõendiks" vandenõuteooriast NASA astronautide puudumise kohta Kuule.
Miks pole Kuu fotodel tähti näha?
Kui Päikese näilise heleduse ja heledaima tähe – Siiriuse vahe maataevas on umbes 25 magnituudi ehk 10 miljardit korda, siis näiva heleduse erinevus täiskuu ja Siiriuse heledus väheneb 11 magnituudini ehk umbes 10 tuhat korda.
Sellega seoses ei too täiskuu kohalolek kaasa tähtede kadumist kogu öötaevas, vaid muudab nende nägemise Kuuketta lähedal ainult keeruliseks. Üks esimesi viise tähtede läbimõõdu mõõtmiseks oli aga sodiaagitähtkujude heledaid tähti katva Kuuketta kestuse mõõtmine. Loomulikult kiputakse selliseid vaatlusi läbi viima Kuu minimaalses faasis. Sarnane probleem eredate valgusallikate läheduses olevate hämarate allikate tuvastamisel esineb ka siis, kui üritatakse pildistada planeete lähedalasuvate tähtede ümber (Jupiteri analoogi näiv heledus lähedalasuvates tähtedes peegeldunud valguse tõttu on ligikaudu 24 magnituudi, Maa analoogil aga ainult umbes 30 magnituudi ). Sellega seoses on astronoomidel seni õnnestunud infrapunavaatluste käigus pildistada ainult noori massiivseid planeete: noored planeedid on pärast planeedi moodustumise protsessi väga kuumad. Seetõttu töötatakse kosmoseteleskoopide jaoks välja kaks tehnoloogiat, et õppida lähedal asuvate tähtede ümber asuvaid eksoplaneete tuvastama: koronagraafia ja nullinterferomeetria. Esimese tehnoloogia järgi kaetakse eredat allikat varjatud ketas (kunstlik varjutus), teise tehnoloogia järgi "nullifitseeritakse" ereda allika valgus spetsiaalsete laineinterferentsitehnikate abil. Ilmekas näide esimesest tehnoloogiast oli see, mis alates 1995. aastast jälgib päikese aktiivsust esimesest libratsioonipunktist. Kosmoseobservatooriumi 17-kraadise koroonakaamera piltidel on tähed kuni 6 magnituudini (erinevus 30 magnituudi ehk triljon korda).