抬头就看到距离数百万光年的仙女座，人眼到底能看多远，有多快？

如果我说，人眼能看多远没有止境，无限远，很多人会觉得很奇怪吧？或者说，肯定不相信吧，认为这是瞎说。不过不要紧，请耐心看完我的介绍，各位就会就不得不信了。

• 首先，人眼是一个被动的接收器

许多人老认为人的“眼光”快得不得了，比光速快多了，夜空中几百上千光年的星星一抬眼就看到了，这比光速快多少倍？其实，这是一叶障目，没转过弯来，而且根本不知道光是个啥玩意，才会得到这种错误结论。

人是没有“眼光”的，如果没有“光”，人眼毛用都没有，一点什么也看不见。人眼是靠感光细胞被动接受进入视网膜的光信号的，是各种物体通过发光或反光，形成某种形象以光速传到了我们的视网膜，再转变成电信号输入到大脑，经过大脑的经验加工，就“看到了”这些形象。

光是什么？就是电磁波，人眼能够看到的光叫可见光，是波长在380nm（纳米）到760nm之间的电磁波。人们看到的所有物体，都是这些物体的光线传到了我们的视网膜，而不是我们的“眼光”伸出去抓住了它们，人的肉眼只是被动的接受到这些物体的光线而已。

• 所有看到的物体都是“过去时”

何谓“过去时”，就是我们看到的所有东西，都已经是过去的东西了，而不是即时的东西。当然这种“过去时”要看过去了多久，时间过去的越久变化就会越大，时间很短暂，虽然也有变化，但不用精密仪器，光凭肉眼很难看出来，因此一般就被忽略了。

这是因为光速再快，也还是有速度限制的，光在真空中和空气中行进的速度每秒钟约30万公里。人眼是依靠光传递信号过来，才能够看到所有物体。这些物体无论是自发光，还是依靠反射光，人眼都要经过一定时间才能接收到的，再经过大脑加工成像，这样看到的所有物体就都已经是过去的样子了，而不是即时的样子。

当然由于光速很快，在地球上看到的物体就基本可以忽略传播时间，可以视为看到了最接近即时的样子。如看到1米距离的物体，这个物体就是3亿分之一秒之前的样子；看到1公里远的物体，这个物体就是30万分之一秒前的样子；看到10公里的物体，就是3万分之一秒前的样子。

人类日常生活对这种万分之一秒甚至亿分之一秒，根本无法感觉，所以自古以来，人们就认为所有看到的就是当时的样子。但随着科学发展，在遥远距离的空间，就不能忽略这种延滞性了。比如我们看到的月球，距离我们约40万公里，月球的样子就永远是1秒钟前的样子；太阳距离我们1.5亿公里，看到的太阳就永远是8分多钟前的样子。

夜空中的星星就更远了，除了几颗行星，我们看到的所有恒星都是光年级距离，1光年就是光速走一年的时间，约为9.46万亿公里。肉眼看到最近的恒星是半人马座a星，距离我们约4.3光年；看到最远的恒星是船底座的海山二，距离我们约7500光年；看到最远的星系是仙女座大星系，距离我们254万光年。

我们看到的这些恒星、星系就是几光年甚至几百万光年前的样子了，它们现在的样子已经改变了，但要过几年甚至几百万年，人类才能够看到。

• 人眼能看多远不是由自己决定

谁也无法决定自己能看多远，因为我前面说了，人眼看物体是被动的，只要这个物体的光传到了视网膜，我们就能够“看”到。因此能看多远，取决于多远的物体之光能不能到达我们的视网膜。

那么什么物体的光能够传得更远呢？这取决于物体的亮度和大小，简单说来，就是物体光度（亮度）越大，物体本身体积越大，其光线就传播得就越远；反之物体越暗淡，体积越小，其光线传播距离就越短。

如仙女座星系距离我们254万光年，由于其体积大，亮度大，我们也能够看到；而一个完全不发光的物体即便放在我们面前，我们也无法看到。如在漆黑的屋子里，各种物体就在眼前也无法看到；一个小于我们视角的物体就在我们的巴掌上我们也看不见，比如我们的手掌上生存着亿万个细菌，能看到吗？

人眼分辨物体的能力以视角和光度来衡量，也就是说，当这个物体到达人眼时还有一定的夹角，人们才能够“看到”；同时这个物体必须具有一定亮度时，人眼才能够感知 。人眼最小分辨夹角计算公式为：△θ=1.22λ/D=3.4*10^-4rad≈1'（λ=550nm，D为瞳孔最小直径）。

这个公式说明，人眼看到的东西小于1'（1分角）时，就无法分辨物体细节，只能看到一个点。所谓“明视距离”就可以让我们更直观地理解视角问题，即在距眼睛25厘米处，人眼分辨率约为0.1mm（毫米），就是两个物体间距在0.1mm时才能分辨出来。

任何物体在附近时角度很大，距离越远视角角度就越小了，当入射角小于1'以下，就无法分辨了。因此人们看到的恒星，除了极个别距离较近又很巨大的恒星，即便用再大的望远镜看，也只能看到一个亮点，根本无法看到其圆面。

由于恒星亮度和体积大小不同，距离我们最近的比邻星，只有4.22光年，但由于其体积小亮度弱，我们肉眼也无法看到；而距离遥远254万光年的仙女座星系，我们还能看到，而且是很大一片；海山二也是由于体积和亮度很大，才成为人类肉眼能看到最远的恒星。

人类肉眼能够感光的最小亮度一般要至少3个光子，还要在极黑的环境中才能够感光到。因此有些天体尽管巨大，但由于距离太远，很难有3个光子能够进入肉眼，所以也无法看到。人们利用望远镜，就是将远方的物体放大，让这些物体进入人的肉眼时更大更亮，才能够被人类“看到”。

哈勃望远镜通过放大效应，相对人类眼睛视力提升了6.3亿倍，因此可以把远方到来的非常微弱光线通过放大让人类视网膜感光，现在人类看到最远的天体距离我们130多亿光年了。但这也不是我们“眼光”过去抓住的，而是这些光经过130多亿年的奔波来到了我们面前。

理论上，如果天体足够大，亮度足够强，只要到达人眼的视角超过1'，亮度超过3个光子，不管这个天体距离我们多远，就都能够看到。因此人眼看物体没有距离限制，只有到达眼睛里的物体大小和亮度限制。

现在信了吧？欢迎讨论，感谢阅读。

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