如果月球上站著一個(gè)人，用地球上最先進(jìn)的望遠(yuǎn)鏡能不能看清楚這個(gè)人？
當(dāng)然不可以了啊，試想一下，如果望遠(yuǎn)鏡真的有能力看到月球上一個(gè)人大小的物體，那么月球上的很多秘密不就被解開了嗎？照這樣的話，美國(guó)登月的痕跡也可以看得一清二楚了 。這個(gè)問(wèn)題其實(shí)沒(méi)有那么難，想要看清這個(gè)人，那么很重要的一點(diǎn)就是望遠(yuǎn)鏡的口徑得足夠大才行，而望遠(yuǎn)鏡的口徑需要多大呢？下面就一起來(lái)看看計(jì)算過(guò)程吧:月球跟地球的平均距離為38萬(wàn)公里，假設(shè)此時(shí)月球上站著一個(gè)人，設(shè)他的身高為1.8米 。
這里其實(shí)有一個(gè)很簡(jiǎn)單的經(jīng)驗(yàn)公式，那就是:目標(biāo)物體的長(zhǎng)度/距離=1.22×波長(zhǎng)/望遠(yuǎn)鏡口徑 。這里的波長(zhǎng)指的是可見光，可見光的波長(zhǎng)在380nm~780nm，為了使望遠(yuǎn)鏡的口徑盡可能小，那么這里的波長(zhǎng)就得取最小值 。所以數(shù)據(jù)都有了，物體長(zhǎng)度1.8m，波長(zhǎng)3.8×10^-7m，月地距離3.8×10^8m，計(jì)算可以得出望遠(yuǎn)鏡的口徑為96m 。
這個(gè)數(shù)據(jù)究竟是一個(gè)什么概念呢，也就是說(shuō)這個(gè)望遠(yuǎn)鏡面積相當(dāng)于1.3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)的面積，而這么大的望遠(yuǎn)鏡，鏡片制造的難度，簡(jiǎn)直難以想象 。有人說(shuō)我國(guó)的FAST望遠(yuǎn)鏡不是口徑有500米嗎？遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于96米，怎么可能看不見這個(gè)人呢？但是遺憾的是，F(xiàn)AST是射電望遠(yuǎn)鏡，這就意味著它只能接受射電，而人體不會(huì)輻射射電，只會(huì)輻射紅外線，所以FAST是看不見的，想要看得見，只能用傳統(tǒng)的光學(xué)天文望遠(yuǎn)鏡 。
但是世界上最大的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡也不可能做到如此大的口徑，世界上最大的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡口徑只有39米 。而如果想制造出口徑如此大的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡的話，首先不說(shuō)制造的難度，這么大的鏡片，在自身重力的作用下就會(huì)發(fā)生變形，而且由于地球大氣層的折射作用，看東西會(huì)很模糊 。只有放在外太空才可行，但是體積這么大的鏡片，怎么可能往天上運(yùn)輸呢？所以月球上的人用望遠(yuǎn)鏡是看不清的 。
既然哈勃望遠(yuǎn)鏡可以看到幾億光年之外，那么用它來(lái)看月球，火星可以有多清晰？
答：并沒(méi)有大家想象得那么清晰，哈勃望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)月球，大約只能看清50米大小的物體 。哈勃太空望遠(yuǎn)鏡，是人類目前服役中最強(qiáng)大的可見光望遠(yuǎn)鏡，我們看過(guò)的很多遙遠(yuǎn)星系的漂亮圖片，都出自哈勃太空望遠(yuǎn)鏡 。而這些遙遠(yuǎn)星系，動(dòng)不動(dòng)就遠(yuǎn)在幾億光年、幾十億光年之外；那么肯定有人會(huì)想，如果用哈勃望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)月球，分辨能力會(huì)不會(huì)超強(qiáng)？答案是否定的，哈勃望遠(yuǎn)鏡拍攝過(guò)月球，圖片如下：該圖片的分辨率，大約能區(qū)分出50米大小的物體，再小的就無(wú)法進(jìn)行分辨 。
月球距離地球38萬(wàn)公里，該分辨能力相當(dāng)于在北京觀測(cè)位于上海處，大小0.16米的漫反射物體（相當(dāng)于一部6英寸手機(jī)大小），這已經(jīng)相當(dāng)厲害了！之所以限定為“漫反射物體”，是因?yàn)槿绻矬w是發(fā)光源，那么可以在更遠(yuǎn)的距離上看到；好比我們?cè)诠饩€較弱夜晚，很難看清10米處的物體，但是在500米外燃著的蠟燭卻很容易被我們發(fā)現(xiàn) 。
【物鏡40mm看月球什么樣,天文望遠(yuǎn)鏡究竟能看到什么能看多遠(yuǎn)】哈勃望遠(yuǎn)鏡也是這樣的，當(dāng)對(duì)焦距離較遠(yuǎn)時(shí)，望遠(yuǎn)鏡的通光量大大減小，對(duì)不發(fā)光物體的觀測(cè)能力大大降低，但是對(duì)于發(fā)光物體還具有很高的觀測(cè)能力 。對(duì)于哈勃望遠(yuǎn)鏡的拍攝的圖片，我們需要認(rèn)清幾個(gè)事實(shí)：（1）數(shù)千萬(wàn)、數(shù)億光年之外的星系，每個(gè)像素對(duì)應(yīng)的實(shí)際尺寸，都有數(shù)十光年；（2）星系中存在大量的恒星，這些恒星都是較強(qiáng)的發(fā)光源，無(wú)數(shù)這樣的發(fā)光源提高了星系的絕對(duì)亮度，也大大提高了哈勃望遠(yuǎn)鏡對(duì)它們的觀測(cè)能力；（3）哈勃望遠(yuǎn)鏡對(duì)天體的觀測(cè)能力，取決于相對(duì)距離和天體的絕對(duì)亮度，并不是距離一個(gè)因素決定，其中“亮度”這個(gè)因素很容易被人忽略；如果知道了以上原理，就很容易明白哈勃望遠(yuǎn)鏡能觀測(cè)數(shù)十億光年外的星系，但是對(duì)月球的觀測(cè)能力很有限；不過(guò)，哈勃望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)月球，也比地面上的其他可見光望遠(yuǎn)鏡強(qiáng)很多倍 。
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