Füüsika õpetaja raamat Füüsika õpetaja raamat : (Kas Suur Hiina müür on Kuu pealt näha?)

Kas Suur Hiina müür on Kuu pealt näha?

Ei ole! Legend, et Suur Hiina müür on ainus inimkätega tehtud asi, mis palja silmaga Kuult näha, pärineb koguni 18. sajandist. Omajagu hoogu andis sellele loole Marsi kanalite „uurimine” 19. sajandil. Väidet on üha sagedamini korratud kahekümnendal sajandil (nii enne kui ka pärast kosmoseajastu algust) ning omistatud mitmetele kosmonautidele, astronautidele ja taikonautidele. Apollo kuulendude astronaudid on sellekohasele küsimusele mitmel korral vastama pidanud ja tõesti, Suurt Hiina müüri pole Kuu pealt näha. Ometi elab legend popkultuuris visalt edasi.

Kas Suur Hiina müür on näha kosmosejaamast või mõnelt madalamalt Maa orbiidilt?

Tõenäolielt ei näe seda ka kosmosejaamast, aga väga heades tingimustes võib väga hea nägemisega inimene selle siiski ära näha mõnel madalamal orbitaallennul, kui ta täpselt teab, kust otsida. Inimesed on loonud asju, mis on kosmosest tõesti näha: veekogud, linnad (eriti öösel), kasvuhooned (eriti sobivalt langevas päikesevalguses), lagedaks raiutud alad suurtes metsades jms. Kogu jutt on muidugi palja silmaga vaatamisest, kui teleskoobid mängu võtta, tuleb kogu küsimus algusest peale uuesti läbi mõelda.

Üldiselt on teada, et inimene näeb esemeid, mille nurkmõõde on üle 1 kaareminuti (1´=1/60º=60´´). Kuna see nn eraldusvõime on individuaalne, igal inimesel erinev, tuleks ise järgi proovida.

Joonista paberile kaks ringi, läbimõõtudega 1mm ja 5mm ja tõmba ka mõned paralleeljooned vahekaugusega 1 ja 5 mm. Riputa paber seinale, vaata ja kõnni kaugemale. Väiksem ring muutub täpiks umbes 2-3 meetri kaugusel, suurem on näha veel 7-10 meetri pealt. Kui kaks joont paistavad ühena ja ringid sulavad täpiks lähemalt vaadates, tasub sellest silmaarstile rääkida. Kui näed ringe kaugemalt, tasub rõõmustada oma terava nägemise üle ja see on asi, mida peab hoidma.

Mis on vaatenurk ehk vaadatava eseme nurkläbimõõt?

Inimese silma on tihti võrreldud kaameraga. Üks laialt levinud keskmise inimsilma eraldusvõimet kirjeldav suurus on 576 megapikslit. See on arvutatud nägemisrakkude suuruse ja vaatevälja laiuse järgi ja tundub fotoaparaatidega võrreldes väga palju. Tegelikult ei ole megapikslid selle loo lõpp. Nii kaameras kui silmas oleneb hea pildi saamine veel paljudest muudest oludest. Kõigepealt muidugi valgus, värv ja kontrast, aga samavõrra ka optika (objektiivi või silmaläätse) kvaliteet ja puhtus.

Kurb tõsiasi on, et kui fotonäitusel on segamini pildid, mille trükkimisel on resolutsiooniks valitud 150dpi ja 300dpi, siis valdav enamus vahet ei märka. 150dpi (dots per inch) tähendab, et trükimasin teeb ühe tolli (2,54cm) kohta 150 täpikest. Ühe täpi läbimõõt tuleb 0,17mm. 300dpi korral on iga punkti mõõt 0,085mm. Lugemiskauguselt (40cm) on 150dpi üksikpunkti nurkläbimõõt 1´28´´, 300dpi korral 43´´. Kui eralduspiiriks on 1´, peaks vahe olema märgatav. Uuringud näitavad, et üksikpunktide nägemisest olulisem on teravus, st eri värvi (või kontrastsete) pindade serval ei tohiks olla vahepealse värvi või heledusega üleminekupunkte. Siis tundub pilt hea. Digiajastul on seda lihtne järgi aidata ja uduseid pilte tagantjärgi „teravustada”.

Suur Hiina müür satelliidifotol. Müür kulgeb pildil alt vasakult üles paremale. Jõgi, mis voolab ülalt vasakult alla paremale on palju paremini näha. Jõe nähtavusele aitab palju kaasa see, et kogu oru põhi on mäenõlvadest erinev ja mäeahelikud justki näitavad kätte, kuhu vaadata. Inimesed kipuvad üldiselt (paremini) nägema seda, mida hästi näidatakse. Pildi küljepikkus on 12 kilomeetrit.

Me ütleme „ma näen seda”, mitte siis kui võrkkestal tekib kujutis, vaid siis kui aju on kahe silma signaalid läbi töötanud. Mälu ja kujundite äratundmine on väga oluline. Lisaks sellele ei pildista me oma nägemises üksikkaadreid, vaid mõtleme pideva signaalivoo kokku üheks pildiks. Seepärast ongi parem näha liikuvaid esemeid, vaadata ise liikudes, pead keerates ja silmi pööritades. Silma valgustundlikud rakud ei ole võrkkestas ühtlaselt jaotund. Suure osa värvilisest pildist teeb silma keskosa. Aga väga olulist (ja siiani vaieldavat) lisa annab perifeerne nägemine. Silmanurgast piilumine on tervikpildi saamiseks väga vajalik, aga seda ei saa alati usaldada. Tuleb välja, et kogu nägemise teema kipub veereva lumepallina paisuma, kogudes enda külge üha uusi küsimusi.

Valgustundlikud rakud on kepikesed ja kolvikesed. Naistel on võrkkestas rohkem kolvikesi, mis koostöös kepikestega näitavad värve. Meestel on rohkem kepikesi, mis aitavad näha hämaras ja teevad värvilist pilti kontrastsemaks. Suur Hiina müür ei erine värvide poolest kuigi palju ümbritsevast maastikust, aga võib olla sobiva valgustatuse korral üsna kontrastne omaenda varjuga. Paistab, et meeskosmonautidel on väike eelis müüri otsimisel.

Lisaülesanne. Arvuta välja kui kaugelt peaks olema näha lauatennise palli (d=4cm) ja jalgpalli (d=22cm). Pane pallid looduses arvutatud kaugustele ja kutsu sõbrad vaatama. Nüüd too mõlemad pallid täpselt kaks korda lähemale ja vaadake uuesti. Mida märkate?

Kui kaugelt tasub pallimängu üldse vaadata? Kas suurima staadioni tribüüni ülemiselt realt on jalgpall üldse nähtav?