Také se kocháte při největší optické iluzi na nebi?

Kocháte se rádi západem, popřípadě východem Slunce? Buďte si jisti, že Slunce je v době vašeho pozorování již (ještě) dávno pod obzorem. Miliony lidí či mileneckých dvojic se právě, mnohdy nevědomky oddávají optické iluzi astronomické refrakce.

Astronomická refrakce

obr2124Je-li slunce nízko nad obzorem, při východu nebo západu, jeho podoba se mění. Je to tím, že sluneční paprsky se při průchodu atmosférou ohýbají a objekty na nebi nejsou tam, kde je vidíme. Různé vrstvy atmosféry mají totiž různý index lomu a tak se paprsek při průchodu vzduchu od vrstvy k vrstvě láme a zakřivuje. Říká se tomu astronomická refrakce. Je důležitá zejména pro astronomy, kterým zemská atmosféra při pozorování velmi vadí, a kteří potřebují přesně vědět, kde hvězdy vlastně jsou. Pouze hvězdy přímo v zenitu, nad naší hlavou se refrakceneposouvají. Jsou-li 40$^\circ$ nad obzorem, jeví se posunuty asi o 1 úhlovou minutu, těsně nad obzorem až o 35 úhlových minut. To nám také umožňuje vidět hvězdy a dokonce i Slunce ještě potom, kdy zapadlo a vysílá své paprsky zpoza obzoru. Astronomickou refrakci znal již ve starověku Klaudios Ptolemaios a ve středověku arabský učenec Alhazen. Ale teprve Kepler a zejména Newton vypočítali správné hodnoty úhlů refrakce pro potřeby astronomů.

Paradox východu Slunce

Představme si, že Slunce vychází například přesně v 5 hodin. Víme ale, že se světlo nešíří nekonečnou rychlostí a že je zapotřebí jisté doby, aby paprsky dorazily od Slunce k našemu oku. Můžeme si proto položit otázku: kdy bychom zaznamenali východ Slunce, kdyby se světlo šířilo nekonečnou rychlostí?

Světlo dorazí ze Slunce na Zemi za 8 minut, a tak by se zdálo, že při nekonečné rychlosti světla bychom viděli východ slunce o 8 minut dříve.

Pro mnohé je však velmi překvapivé, že takováto odpověď je nesprávná. Slunce totiž vychází proto, že se zeměkoule otáčí a do osvětleného prostoru přicházejí stále další a další části jejího povrchu. Proto i kdyby rychlost jejího světla byla nekonečná, viděli bychom východ Slunce přesně v témže okamžiku, tj. v 5 hodin.

d47

Přihlédneme-li však k tzv. atmosférické refrakci, bude výsledek ještě nečekanější. Refrakcí se totiž dráha paprsků ve vzduchu zakřivuje, takže můžeme spatřit Slunce dříve, než geometricky vystoupí nad obzor. Kdyby rychlost světla byla nekonečná, refrakce by neexistovala. Vznikl by tak zajímavý paradox: při nekonečné rychlosti světla, bychom viděli Slunce vycházet později než při šíření konečnou rychlostí!

2 Komentáře

  1. Keď pozerám zrkadlom poza roh, vidím kto ide skôr ako príde – záhada .. ako aj hviezdy ktoré pozorujeme v noci – ak je vzdialená 100 svetelných rokov tak ju vidíme v stave ako bola pred sto rokmi, nie aktuálne.. aj tak na nich budem pozerať ďalej 😀

Komentáře nejsou povoleny.