211service.com
Hoe ver kan het menselijk oog een kaarsvlam zien?
Hier is een interessante vraag: op welke afstand kan het menselijk oog een kaarsvlam detecteren?
Leg dit raadsel voor aan Google en de eerste antwoord zegt dat het mogelijk is om een kaars te zien flikkeren tot 48 kilometer (30 mijl) ver, aanzienlijk verder dan de horizon. Kan dat waar zijn?
Vandaag hebben Kevin Krisciunas en Don Carona van de Texas A&M University in College Station deze vraag op de proef gesteld. En het antwoord is aanzienlijk minder dan het web ons wil doen geloven.
Het grote probleem bij het testen van dit idee is de afstand. Voor een waarnemer op de grond buigt het aardoppervlak weg op een afstand van ongeveer vijf kilometer, dus een kaars verder dan dit zou onder de horizon zijn. Dan is er nog het probleem van obstakels zoals bomen en gebouwen en van andere lichtbronnen die het oog voor de gek kunnen houden of de ontvankelijkheid ervan kunnen veranderen.
Dus zochten Krisciunas en Carona naar een manier om dit te omzeilen en, als astronomen, vonden ze er al snel een in de manier waarop mensen naar sterren kijken.
De helderste sterren, zoals Vega, hebben een magnitude van 0. Op welke afstand zou een kaarsvlam vergelijkbaar zijn met een ster als Vega, vroegen ze.
Enkele eenvoudige nachtelijke experimenten met een kaars suggereerden dat de afstand 338 meter was. In onze ogen leken de kaarsvlam en Vega van vergelijkbare helderheid, zeggen ze.
Om dit te controleren, observeerde het team zowel Vega als de kaarsvlam met dezelfde digitale camera (een astronomische SBIG-camera met een diafragma van 35 mm en een brandpuntsafstand van 100 mm).
De resultaten waren enigszins een verrassing. De kaarsvlam op 338 m was 2,423 magnitudes helderder dan Vega, hoewel ze er qua helderheid vergelijkbaar uitzagen voor onze ogen, zeggen Krisciunas en Carona.
Dat roept de vraag op hoe ver de vlam moet zijn om dezelfde helderheid te hebben als Vega. Dat is geen eenvoudige vraag om te beantwoorden, omdat de CCD van de camera op een andere manier gevoelig is voor fotonen dan voor menselijke ogen en Vega en de kaars licht uitstralen met verschillende spectra.
Desalniettemin maken Krisciunas en Carona enkele ijkaannames en zeggen dat pariteit zou optreden op 392 meter. Met andere woorden, een kaarsvlam heeft dezelfde helderheid als een ster van magnitude 0 op een afstand van 392 meter.
De zwakste sterren die mensen zonder hulp kunnen zien, hebben een magnitude van 6. Zwakkere sterren kunnen alleen worden gezien met een telescoop of verrekijker.
Magnitude 0 sterren zijn 251,2 keer helderder dan magnitude 6 sterren. Dus terwijl we opnieuw rekening houden met de verschillen tussen sterlicht en kaarslicht, is het mogelijk om uit te zoeken hoe ver de kaars moet staan om even helder te lijken als een ster van magnitude 6.
Krisciunas en Carona zeggen dat dit zou gebeuren op een afstand van 2576 meter of ongeveer 1,6 mijl, en dat op 10 mijl een kaars zo helder zou lijken als een ster van magnitude 9,98. Dit gaat veel verder dan de mogelijkheden van de meest gevoelige menselijke ogen, zeggen ze.
Dus daar hebben we het - de verste afstand die een menselijk oog een kaarsvlam kan detecteren, is 2,76 kilometer.
Dat is interessant werk dat bijdraagt aan het debat over dit onderwerp. Maar het is onwaarschijnlijk dat de discussies zullen beslechten, vooral omdat ander werk suggereert dat het menselijk oog flitsen kan zien die uit slechts een handvol fotonen bestaan.
Wat we nu nodig hebben, is het definitieve experiment dat het betreffende probleem daadwerkelijk meet - de maximale afstand waarop een mens of een groep mensen een kaars kan zien (in tegenstelling tot het berekenen van de afstand op basis van andere metingen, zoals dit werk doet).
Dat kan een interessant project zijn voor iedereen met een paar kaarsen en veel tijd over.
Referentie: http://arxiv.org/abs/1507.06270 : Op welke afstand kan het menselijk oog een kaarsvlam detecteren?