A superfície da Terra no seu campo de visão começa a curvar-se a uma distância de cerca de 5 km. Mas a acuidade da visão humana permite-nos ver muito além do horizonte. Se não houvesse curvatura, seria possível ver a chama de uma vela a 50 km de distância.

O alcance de visão depende do número de fótons emitidos por um objeto distante. As 1.000.000.000.000 de estrelas desta galáxia emitem coletivamente luz suficiente para que vários milhares de fótons alcancem cada metro quadrado. cm Terra. Isso é suficiente para excitar a retina do olho humano.

Como é impossível verificar a acuidade da visão humana na Terra, os cientistas recorreram a cálculos matemáticos. Eles descobriram que, para ver a luz bruxuleante, entre 5 e 14 fótons precisam atingir a retina. A chama de uma vela a uma distância de 50 km, levando em consideração a dispersão da luz, dá essa quantidade, e o cérebro reconhece um brilho fraco.

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A superfície da Terra se curva e desaparece de vista a uma distância de 5 quilômetros. Mas a nossa acuidade visual permite-nos ver muito além do horizonte. Se a Terra fosse plana, ou se você estivesse no topo de uma montanha e olhasse para uma área do planeta muito maior do que o normal, seria capaz de ver luzes brilhantes a centenas de quilômetros de distância. Em uma noite escura, era possível até ver a chama de uma vela localizada a 48 quilômetros de distância.

A distância que o olho humano pode ver depende de quantas partículas de luz, ou fótons, são emitidas por um objeto distante. O objeto mais distante visível a olho nu é a Nebulosa de Andrômeda, localizada a uma enorme distância de 2,6 milhões de anos-luz da Terra. O um bilião de estrelas da galáxia emitem luz suficiente no total para fazer com que vários milhares de fotões atinjam cada centímetro quadrado da superfície da Terra a cada segundo. Numa noite escura, essa quantidade é suficiente para ativar a retina.

Em 1941, o cientista da visão Selig Hecht e os seus colegas da Universidade de Columbia fizeram o que ainda é considerado uma medida fiável do limiar visual absoluto – o número mínimo de fotões que devem atingir a retina para produzir consciência visual. O experimento estabeleceu o limite em condições ideais: os olhos dos participantes tiveram tempo para se ajustarem totalmente à escuridão absoluta, o flash de luz azul esverdeado que atuava como estímulo tinha um comprimento de onda de 510 nanômetros (ao qual os olhos são mais sensíveis), e a luz era direcionada para a borda periférica da retina, preenchida com bastonetes sensíveis à luz.

Segundo os cientistas, para que os participantes do experimento pudessem reconhecer tal flash de luz em mais da metade dos casos, de 54 a 148 fótons tiveram que atingir o globo ocular. Com base em medições de absorção da retina, os cientistas estimam que, em média, 10 fótons são realmente absorvidos pelos bastonetes da retina humana. Assim, a absorção de 5 a 14 fótons ou, respectivamente, a ativação de 5 a 14 bastonetes indica ao cérebro que você está vendo algo.

“Este é realmente um número muito pequeno de reações químicas”, observaram Hecht e seus colegas em um artigo sobre o experimento.

Levando em consideração o limiar absoluto, o brilho da chama de uma vela e a distância estimada em que um objeto luminoso escurece, os cientistas concluíram que uma pessoa poderia discernir o leve brilho da chama de uma vela a uma distância de 48 quilômetros.

Mas a que distância podemos reconhecer que um objeto é mais do que apenas um lampejo de luz? Para que um objeto pareça espacialmente estendido e não pontual, a luz dele deve ativar pelo menos dois cones retinais adjacentes – as células responsáveis ​​pela visão das cores. Sob condições ideais, um objeto deve estar em um ângulo de pelo menos 1 minuto de arco, ou um sexto de grau, para excitar cones adjacentes. Esta medida angular permanece a mesma quer o objeto esteja próximo ou distante (o objeto distante deve ser muito maior para estar no mesmo ângulo que o objeto próximo). A Lua Cheia fica em um ângulo de 30 minutos de arco, enquanto Vênus é pouco visível como um objeto estendido em um ângulo de cerca de 1 minuto de arco.

Objetos do tamanho de uma pessoa são distinguíveis quando se estendem a uma distância de apenas cerca de 3 quilômetros. Em comparação a esta distância poderíamos distinguir claramente os dois

A superfície da Terra se curva e desaparece de vista a uma distância de 5 quilômetros. Mas a nossa acuidade visual permite-nos ver muito além do horizonte. Se fosse plano, ou se você estivesse no topo de uma montanha e olhasse para uma área do planeta muito maior do que o normal, seria capaz de ver luzes brilhantes a centenas de quilômetros de distância. Em uma noite escura, era possível até ver a chama de uma vela localizada a 48 quilômetros de distância.

A distância que o olho humano pode ver depende de quantas partículas de luz, ou fótons, são emitidas por um objeto distante. O objeto mais distante visível a olho nu é a Nebulosa de Andrômeda, localizada a uma enorme distância de 2,6 milhões de anos-luz da Terra. O um bilião de estrelas da galáxia emitem luz suficiente no total para fazer com que vários milhares de fotões atinjam cada centímetro quadrado da superfície da Terra a cada segundo. Numa noite escura, essa quantidade é suficiente para ativar a retina.

Em 1941, o cientista da visão Selig Hecht e os seus colegas da Universidade de Columbia fizeram o que ainda é considerado uma medida fiável do limiar visual absoluto – o número mínimo de fotões que devem atingir a retina para produzir consciência visual. O experimento estabeleceu o limite em condições ideais: os olhos dos participantes tiveram tempo para se ajustarem totalmente à escuridão absoluta, o flash de luz azul esverdeado que atuava como estímulo tinha um comprimento de onda de 510 nanômetros (ao qual os olhos são mais sensíveis), e a luz era direcionada para a borda periférica da retina, preenchida com bastonetes sensíveis à luz.

Segundo os cientistas, para que os participantes do experimento pudessem reconhecer tal flash de luz em mais da metade dos casos, de 54 a 148 fótons tiveram que atingir o globo ocular. Com base em medições de absorção da retina, os cientistas estimam que, em média, 10 fótons são realmente absorvidos pelos bastonetes da retina humana. Assim, a absorção de 5 a 14 fótons ou, respectivamente, a ativação de 5 a 14 bastonetes indica ao cérebro que você está vendo algo.

“Este é realmente um número muito pequeno de reações químicas”, observaram Hecht e seus colegas em um artigo sobre o experimento.

Levando em consideração o limiar absoluto, o brilho da chama de uma vela e a distância estimada em que um objeto luminoso escurece, os cientistas concluíram que uma pessoa poderia discernir o leve brilho da chama de uma vela a uma distância de 48 quilômetros.

Mas a que distância podemos reconhecer que um objeto é mais do que apenas um lampejo de luz? Para que um objeto pareça espacialmente estendido e não pontual, a luz dele deve ativar pelo menos dois cones retinais adjacentes – as células responsáveis ​​pela visão das cores. Sob condições ideais, um objeto deve estar em um ângulo de pelo menos 1 minuto de arco, ou um sexto de grau, para excitar cones adjacentes. Esta medida angular permanece a mesma quer o objeto esteja próximo ou distante (o objeto distante deve ser muito maior para estar no mesmo ângulo que o objeto próximo). Completo fica em um ângulo de 30 minutos de arco, enquanto Vênus é pouco visível como um objeto estendido em um ângulo de cerca de 1 minuto de arco.

Objetos do tamanho de uma pessoa são distinguíveis quando se estendem a uma distância de apenas cerca de 3 quilômetros. Em comparação, a esta distância podíamos distinguir claramente dois faróis de carro.

A visão é o canal pelo qual uma pessoa recebe aproximadamente 70% de todos os dados sobre o mundo que a rodeia. E isso só é possível porque a visão humana é um dos sistemas visuais mais complexos e surpreendentes do nosso planeta. Se não houvesse visão, provavelmente viveríamos simplesmente no escuro.

O olho humano possui uma estrutura perfeita e proporciona visão não só em cores, mas também em três dimensões e com a maior nitidez. Tem a capacidade de mudar instantaneamente o foco para uma variedade de distâncias, regular o volume da luz recebida, distinguir entre um grande número de cores e um número ainda maior de tons, corrigir aberrações esféricas e cromáticas, etc. O cérebro ocular está conectado a seis níveis da retina, nos quais os dados passam por um estágio de compressão antes mesmo de as informações serem enviadas ao cérebro.

Mas como funciona a nossa visão? Como transformamos a cor refletida dos objetos em uma imagem, aprimorando a cor? Se você pensar seriamente sobre isso, poderá concluir que a estrutura do sistema visual humano é “pensada” nos mínimos detalhes pela Natureza que o criou. Se você preferir acreditar que o Criador ou algum Poder Superior é responsável pela criação do homem, então você pode atribuir esse crédito a eles. Mas não vamos entender, mas continuaremos falando sobre a estrutura da visão.

Enorme quantidade de detalhes

A estrutura do olho e sua fisiologia podem ser francamente chamadas de verdadeiramente ideais. Pense por si mesmo: ambos os olhos estão localizados nas órbitas ósseas do crânio, que os protegem de todos os tipos de danos, mas se projetam deles de forma a garantir a visão horizontal mais ampla possível.

A distância entre os olhos fornece profundidade espacial. E os próprios globos oculares, como se sabe com certeza, têm formato esférico, por isso podem girar em quatro direções: esquerda, direita, para cima e para baixo. Mas cada um de nós considera tudo isso um dado adquirido - poucas pessoas imaginam o que aconteceria se nossos olhos fossem quadrados ou triangulares ou se seus movimentos fossem caóticos - isso tornaria a visão limitada, caótica e ineficaz.

Portanto, a estrutura do olho é extremamente complexa, mas é justamente isso que torna possível o trabalho de cerca de quatro dezenas de seus diferentes componentes. E mesmo que faltasse pelo menos um desses elementos, o processo de visão deixaria de ser realizado como deveria ser realizado.

Para ver o quão complexo é o olho, convidamos você a prestar atenção na figura abaixo.

Vamos falar sobre como o processo de percepção visual é implementado na prática, quais elementos do sistema visual estão envolvidos nisso e pelo que cada um deles é responsável.

Passagem de luz

À medida que a luz se aproxima do olho, os raios de luz colidem com a córnea (também conhecida como córnea). A transparência da córnea permite que a luz passe através dela para a superfície interna do olho. A transparência, aliás, é a característica mais importante da córnea, e ela permanece transparente porque uma proteína especial que ela contém inibe o desenvolvimento dos vasos sanguíneos - processo que ocorre em quase todos os tecidos do corpo humano. Se a córnea não fosse transparente, os restantes componentes do sistema visual não teriam significado.

Entre outras coisas, a córnea evita que detritos, poeira e quaisquer elementos químicos entrem nas cavidades internas do olho. E a curvatura da córnea permite refratar a luz e ajudar o cristalino a focar os raios de luz na retina.

Depois que a luz passa pela córnea, ela passa por um pequeno orifício localizado no meio da íris. A íris é um diafragma redondo localizado na frente do cristalino, logo atrás da córnea. A íris também é o elemento que dá cor aos olhos, e a cor depende do pigmento predominante na íris. O orifício central da íris é a pupila familiar a cada um de nós. O tamanho deste buraco pode ser alterado para controlar a quantidade de luz que entra no olho.

O tamanho da pupila será alterado diretamente pela íris, e isso se deve à sua estrutura única, pois é composta por dois tipos diferentes de tecido muscular (até existem músculos aqui!). O primeiro músculo é um compressor circular - está localizado na íris de forma circular. Quando a luz é forte, ela se contrai, e como resultado a pupila se contrai, como se fosse puxada para dentro por um músculo. O segundo músculo é um músculo extensor - está localizado radialmente, ou seja, ao longo do raio da íris, que pode ser comparado aos raios de uma roda. Na escuridão, esse segundo músculo se contrai e a íris abre a pupila.

Muitos ainda enfrentam algumas dificuldades quando tentam explicar como ocorre a formação dos elementos do sistema visual humano acima mencionados, pois em qualquer outra forma intermediária, ou seja, em qualquer estágio evolutivo eles simplesmente não seriam capazes de trabalhar, mas o homem vê desde o início de sua existência. Mistério…

Concentrando

Ignorando os estágios acima, a luz começa a passar pela lente localizada atrás da íris. A lente é um elemento óptico em forma de bola oblonga convexa. O cristalino é absolutamente liso e transparente, não contém vasos sanguíneos e está localizado em um saco elástico.

Ao passar pela lente, a luz é refratada, após o que é focada na fóvea da retina - o local mais sensível que contém o número máximo de fotorreceptores.

É importante ressaltar que a estrutura e composição únicas conferem à córnea e ao cristalino um alto poder de refração, garantindo uma curta distância focal. E como é incrível que um sistema tão complexo caiba em apenas um globo ocular (pense em como seria a aparência de uma pessoa se, por exemplo, fosse necessário um medidor para focar os raios de luz provenientes de objetos!).

Não menos interessante é o fato de que o poder de refração combinado desses dois elementos (córnea e cristalino) está em excelente correlação com o globo ocular, e isso pode ser chamado com segurança de mais uma prova de que o sistema visual é criado simplesmente insuperável, porque o processo de focalização é complexo demais para ser considerado algo que aconteceu apenas por meio de mutações passo a passo – estágios evolutivos.

Se falamos de objetos localizados próximos ao olho (via de regra considera-se próxima uma distância inferior a 6 metros), então tudo é ainda mais curioso, pois nesta situação a refração dos raios de luz acaba sendo ainda mais forte . Isto é garantido por um aumento na curvatura da lente. O cristalino está conectado por meio de bandas ciliares ao músculo ciliar, que, ao ser contraído, permite que o cristalino adquira um formato mais convexo, aumentando assim seu poder de refração.

E aqui novamente não podemos deixar de mencionar a complexa estrutura do cristalino: ele consiste em muitos fios, que consistem em células conectadas entre si, e finos cintos o conectam ao corpo ciliar. A focagem é realizada sob o controle do cérebro de forma extremamente rápida e totalmente “automática” - é impossível para uma pessoa realizar tal processo conscientemente.

Significado de "filme de câmera"

A focagem resulta na focagem da imagem na retina, que é um tecido multicamadas sensível à luz que cobre a parte posterior do globo ocular. A retina contém aproximadamente 137 milhões de fotorreceptores (para comparação, podemos citar as câmeras digitais modernas, que não possuem mais de 10 milhões desses elementos sensoriais). Um número tão grande de fotorreceptores se deve ao fato de estarem localizados de forma extremamente densa - aproximadamente 400.000 por 1 mm².

Não seria descabido aqui citar as palavras do microbiologista Alan L. Gillen, que fala em seu livro “The Body by Design” sobre a retina do olho como uma obra-prima do design de engenharia. Ele acredita que a retina é o elemento mais surpreendente do olho, comparável ao filme fotográfico. A retina sensível à luz, localizada na parte posterior do globo ocular, é muito mais fina que o celofane (sua espessura não ultrapassa 0,2 mm) e muito mais sensível que qualquer filme fotográfico feito pelo homem. As células desta camada única são capazes de processar até 10 bilhões de fótons, enquanto a câmera mais sensível pode processar apenas alguns milhares. Mas o que é ainda mais surpreendente é que o olho humano pode detectar alguns fótons mesmo no escuro.

No total, a retina consiste em 10 camadas de células fotorreceptoras, das quais 6 camadas são camadas de células sensíveis à luz. Dois tipos de fotorreceptores têm um formato especial, por isso são chamados de cones e bastonetes. Os bastonetes são extremamente sensíveis à luz e proporcionam ao olho percepção de preto e branco e visão noturna. Os cones, por sua vez, não são tão sensíveis à luz, mas são capazes de distinguir cores - o funcionamento ideal dos cones é notado durante o dia.

Graças ao trabalho dos fotorreceptores, os raios de luz são transformados em complexos de impulsos elétricos e enviados ao cérebro em uma velocidade incrivelmente alta, e esses próprios impulsos viajam por um milhão de fibras nervosas em uma fração de segundo.

A comunicação das células fotorreceptoras na retina é muito complexa. Cones e bastonetes não estão diretamente conectados ao cérebro. Tendo recebido o sinal, eles o redirecionam para as células bipolares, e estas redirecionam os sinais que já processaram para as células ganglionares, mais de um milhão de axônios (neuritos ao longo dos quais os impulsos nervosos são transmitidos) que formam um único nervo óptico, através do qual os dados entram. o cérebro.

Duas camadas de interneurônios, antes que os dados visuais sejam enviados ao cérebro, facilitam o processamento paralelo dessas informações por seis camadas de percepção localizadas na retina. Isto é necessário para que as imagens sejam reconhecidas o mais rápido possível.

Percepção cerebral

Depois que a informação visual processada entra no cérebro, ele começa a classificá-la, processá-la e analisá-la, e também forma uma imagem completa a partir de dados individuais. É claro que ainda há muito que se desconhece sobre o funcionamento do cérebro humano, mas mesmo o que o mundo científico pode fornecer hoje é suficiente para nos surpreender.

Com a ajuda de dois olhos, formam-se duas “imagens” do mundo que cerca uma pessoa - uma para cada retina. Ambas as “imagens” são transmitidas ao cérebro e, na realidade, a pessoa vê duas imagens ao mesmo tempo. Mas como?

Mas a questão é esta: o ponto retinal de um olho corresponde exatamente ao ponto retinal do outro, e isso sugere que ambas as imagens, entrando no cérebro, podem se sobrepor e ser combinadas para obter uma única imagem. As informações recebidas pelos fotorreceptores de cada olho convergem para o córtex visual, onde aparece uma única imagem.

Pelo fato dos dois olhos poderem ter projeções diferentes, algumas inconsistências podem ser observadas, mas o cérebro compara e conecta as imagens de tal forma que a pessoa não percebe nenhuma inconsistência. Além disso, essas inconsistências podem ser usadas para obter uma noção de profundidade espacial.

Como você sabe, devido à refração da luz, as imagens visuais que entram no cérebro são inicialmente muito pequenas e invertidas, mas “na saída” obtemos a imagem que estamos acostumados a ver.

Além disso, na retina, a imagem é dividida pelo cérebro em duas verticalmente - através de uma linha que passa pela fossa retiniana. As partes esquerdas das imagens recebidas por ambos os olhos são redirecionadas para e as partes direitas são redirecionadas para a esquerda. Assim, cada um dos hemisférios de quem vê recebe dados de apenas uma parte do que vê. E novamente - “na saída” obtemos uma imagem sólida sem quaisquer vestígios de conexão.

A separação das imagens e as vias ópticas extremamente complexas fazem com que o cérebro veja separadamente em cada um de seus hemisférios usando cada um dos olhos. Isso permite acelerar o processamento do fluxo de informações recebidas e também fornece visão com um olho se de repente uma pessoa, por algum motivo, parar de ver com o outro.

Podemos concluir que o cérebro, no processo de processamento da informação visual, remove pontos “cegos”, distorções devido a micromovimentos dos olhos, piscadas, ângulo de visão, etc., oferecendo ao seu dono uma imagem holística adequada do que é. sendo observado.

Outro elemento importante do sistema visual é. Não há como minimizar a importância desse assunto, pois... Para podermos usar a visão adequadamente, devemos ser capazes de virar os olhos, levantá-los, baixá-los, em suma, mover os olhos.

No total, existem 6 músculos externos que se conectam à superfície externa do globo ocular. Esses músculos incluem 4 músculos retos (inferior, superior, lateral e médio) e 2 oblíquos (inferior e superior).

No momento em que qualquer um dos músculos se contrai, o músculo oposto a ele relaxa - isso garante um movimento suave dos olhos (caso contrário, todos os movimentos dos olhos seriam espasmódicos).

Quando você vira os dois olhos, o movimento de todos os 12 músculos (6 músculos em cada olho) muda automaticamente. E vale ressaltar que esse processo é contínuo e muito bem coordenado.

Segundo o famoso oftalmologista Peter Janey, o controle e coordenação da comunicação de órgãos e tecidos com o sistema nervoso central através dos nervos (isso é chamado de inervação) de todos os 12 músculos oculares é um dos processos mais complexos que ocorrem no cérebro. Se somarmos a isso a precisão do redirecionamento do olhar, a suavidade e uniformidade dos movimentos, a velocidade com que o olho pode girar (e isso equivale a um total de até 700° por segundo), e combinarmos tudo isso, na verdade iremos obtenha uma visão móvel que é fenomenal em termos de desempenho. E o fato de uma pessoa ter dois olhos torna tudo ainda mais complexo - com movimentos oculares sincronizados, é necessária a mesma inervação muscular.

Os músculos que giram os olhos são diferentes dos músculos esqueléticos porque... eles são compostos de muitas fibras diferentes e são controlados por um número ainda maior de neurônios, caso contrário a precisão dos movimentos se tornaria impossível. Esses músculos também podem ser chamados de únicos porque são capazes de se contrair rapidamente e praticamente não se cansam.

Considerando que o olho é um dos órgãos mais importantes do corpo humano, necessita de cuidados contínuos. É justamente para isso que é fornecido um “sistema de limpeza integrado”, por assim dizer, composto por sobrancelhas, pálpebras, cílios e glândulas lacrimais.

As glândulas lacrimais produzem regularmente um líquido pegajoso que desce lentamente pela superfície externa do globo ocular. Esse líquido remove vários detritos (poeira, etc.) da córnea, após o que entra no canal lacrimal interno e flui pelo canal nasal, sendo eliminado do corpo.

As lágrimas contêm uma substância antibacteriana muito forte que destrói vírus e bactérias. As pálpebras atuam como limpadores de para-brisa - limpam e hidratam os olhos piscando involuntariamente em intervalos de 10 a 15 segundos. Junto com as pálpebras, os cílios também funcionam, evitando que detritos, sujeira, germes, etc. entrem nos olhos.

Se as pálpebras não cumprissem sua função, os olhos da pessoa secariam gradativamente e ficariam cobertos de cicatrizes. Se não houvesse canais lacrimais, os olhos estariam constantemente cheios de líquido lacrimal. Se uma pessoa não piscasse, detritos entrariam em seus olhos e ela poderia até ficar cega. Todo o “sistema de limpeza” deve incluir o trabalho de todos os elementos sem exceção, caso contrário simplesmente deixaria de funcionar.

Olhos como um indicador de condição

Os olhos de uma pessoa são capazes de transmitir muitas informações durante sua interação com outras pessoas e com o mundo ao seu redor. Os olhos podem irradiar amor, arder de raiva, refletir alegria, medo ou ansiedade, ou fadiga. Os olhos mostram para onde a pessoa está olhando, se ela está interessada em alguma coisa ou não.

Por exemplo, quando as pessoas reviram os olhos enquanto conversam com alguém, isso pode ser interpretado de forma muito diferente de um olhar normal para cima. Olhos grandes nas crianças evocam alegria e ternura entre as pessoas ao seu redor. E o estado das pupilas reflete o estado de consciência em que uma pessoa se encontra em um determinado momento. Os olhos são um indicador de vida ou morte, se falarmos num sentido global. Provavelmente é por isso que são chamados de “espelho” da alma.

Em vez de uma conclusão

Nesta lição, examinamos a estrutura do sistema visual humano. Naturalmente, perdemos muitos detalhes (este tópico em si é muito volumoso e é problemático encaixá-lo na estrutura de uma lição), mas ainda tentamos transmitir o material para que você tenha uma ideia clara de COMO um pessoa vê.

Você não pode deixar de notar que tanto a complexidade quanto as capacidades do olho permitem que esse órgão supere muitas vezes até mesmo as mais modernas tecnologias e desenvolvimentos científicos. O olho é uma demonstração clara da complexidade da engenharia em um grande número de nuances.

Mas conhecer a estrutura da visão é, obviamente, bom e útil, mas o mais importante é saber como a visão pode ser restaurada. O fato é que o estilo de vida de uma pessoa, as condições em que ela vive e alguns outros fatores (estresse, genética, maus hábitos, doenças e muito mais) - tudo isso muitas vezes contribui para que a visão possa se deteriorar com o passar dos anos, ou seja, . e. o sistema visual começa a funcionar mal.

Mas a deterioração da visão na maioria dos casos não é um processo irreversível - conhecendo certas técnicas, esse processo pode ser revertido e a visão pode ser tornada, se não igual à de um bebê (embora às vezes isso seja possível), então tão boa quanto possível para cada pessoa. Portanto, a próxima lição do nosso curso sobre desenvolvimento da visão será dedicada aos métodos de restauração da visão.

Olha a raiz!

Teste seu conhecimento

Se quiser testar seus conhecimentos sobre o tema desta lição, você pode fazer um pequeno teste composto por várias questões. Para cada questão, apenas 1 opção pode estar correta. Após selecionar uma das opções, o sistema passa automaticamente para a próxima pergunta. Os pontos que você recebe são afetados pela correção de suas respostas e pelo tempo gasto na conclusão. Observe que as perguntas são diferentes a cada vez e as opções são misturadas.

A superfície da Terra limita a nossa visão a uma distância de 3,1 milhas ou 5 quilómetros. Porém, nossa acuidade visual vai muito além do horizonte. Se a Terra fosse plana, ou se você estivesse no topo de uma montanha, com um horizonte mais amplo do que na vida comum, você poderia ver objetos distantes a dezenas de quilômetros de distância. Em uma noite escura, era possível até ver a queima de uma vela a 50 km de distância.

A distância que o olho humano pode ver depende de quantas partículas de luz, ou fótons, como são chamados, são emitidas por um objeto distante. O objeto mais distante da Terra que podemos ver a olho nu é a Galáxia de Andrômeda, localizada a uma distância inimaginável de 2,6 milhões de anos-luz da Terra. Juntas, as 1 bilião de estrelas da galáxia emitem luz suficiente para cobrir cada centímetro quadrado do nosso planeta com vários milhares de fotões por segundo. Em uma noite escura, um brilho tão brilhante é especialmente visível ao nosso olhar, direcionado para o céu infinito.

Em 1941, o cientista óptico Selig Hecht e seus colegas da Universidade de Columbia fizeram uma descoberta que ainda é considerada a forma mais confiável de medir o “limiar absoluto” da visão humana – o número mínimo de fótons exigidos pela nossa retina para uma percepção visual confiável. A experiência, que testou os limites da nossa visão, foi realizada em condições ideais: os olhos dos voluntários tiveram tempo suficiente para se adaptarem à escuridão total, ao comprimento do feixe da onda de luz azul esverdeada (à qual os nossos olhos são mais sensíveis). era de 510 nanômetros, a luz era direcionada para a periferia da nossa retina, a área do olho que está mais saturada de células sensíveis à luz.

Os cientistas determinaram que para que o olho de um participante do experimento capte tal feixe de luz, sua potência deve ser de 54 a 148 fótons. Com base em medições da quantidade de luz absorvida pela retina, os cientistas calcularam que 10 fótons foram absorvidos pelas hastes ópticas. Então, a absorção de 5 a 14 fótons, ou a ativação de 5 a 14 bastonetes ópticos, já diz ao seu cérebro que você está vendo algo.

“Este é um número bastante pequeno de reações químicas”, concluíram Hecht e seus colegas em seu artigo científico sobre o tema do estudo.

Levando em consideração a magnitude do limiar absoluto de percepção visual e o grau de extinção da luz emitida pelo objeto, os cientistas concluíram que a luz de uma vela acesa, em condições ideais, pode ser visível ao olho humano à distância. de 50 km.

Mas até que ponto podemos ver um objeto se ele é muito mais do que apenas um lampejo de luz? Para que nosso olho distinga um objeto espacial, e não apenas um ponto, a luz por ele emitida deve estimular pelo menos duas células cônicas adjacentes - elas são responsáveis ​​​​pela reprodução das cores. Em condições ideais, um objeto deve ser visível em um ângulo de 1 minuto, ou 1/16 de grau, para que as células cônicas o vejam. (Este valor do ângulo é verdadeiro, não importa a distância do objeto. Objetos distantes devem ser muito maior para ser visível, assim como objetos próximos).

A Lua cheia tem valor angular de 30 minutos, enquanto Vênus, com valor angular de 1 minuto, é quase imperceptível.

Objetos familiares à percepção humana são visíveis a uma distância de cerca de 3 km. Por exemplo, a esta distância, mal conseguimos distinguir os faróis de um carro.