العين المجردة

الرؤية بالعين المجردة ، وتسمى أيضاً الرؤية بالعين المجردة أو الرؤية بدون مساعدة ، هي ممارسة الانخراط في الإدراك البصري دون مساعدة من أداة بصرية مكبرة تجمع الضوء ، مثل التلسكوب أو المجهر ، أو حماية العين .

في علم الفلك ، يمكن استخدام العين المجردة لرصد الأحداث والأجرام السماوية المرئية دون الحاجة إلى معدات، مثل الاقترانات ، والمذنبات العابرة ، وزخات الشهب ، وألمع الكويكبات ، بما في ذلك الكويكب 4 فيستا . وتُظهر المعارف الفلكية والاختبارات المختلفة تنوعًا مذهلاً في الظواهر التي يمكن رؤيتها بالعين المجردة.

بعض الخصائص الأساسية للعين البشرية هي:

• التركيز التلقائي السريع من مسافات 25  سم (للشباب) إلى 50  سم (لمعظم الأشخاص الذين تبلغ أعمارهم 50 عامًا فأكثر) إلى ما لا نهاية.
• الدقة الزاوية : حوالي دقيقة قوسية واحدة ، أو ما يقرب من 0.017 درجة أو 0.0003 راديان، ^{[ 1 ]} وهو ما يعادل 0.3 متر على مسافة 1 كيلومتر.   
• مجال الرؤية (FOV): الإدراك البصري المتزامن في منطقة تبلغ مساحتها حوالي 160 درجة × 175 درجة. ^{[ 2 ]}
• القدرة على رؤية النجوم الخافتة حتى القدر الظاهري +8 تحت سماء مظلمة تمامًا. ^{[ 3 ]}
• قياس الضوء (السطوع) بدقة ±10% أو 1% من الشدة – في نطاق بين الليل والنهار بنسبة 1:10,000,000,000.
• تناظرات من 10-20 دقيقة (3-6 أمتار لكل  كيلومتر واحد)، انظر قياسات تيكو براهي .
• تقديرات الفترات (على سبيل المثال، عند وضع خطة على الورق) إلى 3-5%.
• التعرف اللاواعي على الحركة (أي " نظام الإنذار " وردود الفعل).

يُمكّن الإدراك البصري الشخص من الحصول على الكثير من المعلومات حول محيطه:

• المسافات والموقع ثلاثي الأبعاد للأشياء والأشخاص
• الخط الرأسي ( خط الشاقول ) وميل الأجسام المستوية
• السطوع والألوان وتغيراتها مع مرور الوقت والاتجاه

تتأثر رؤية الأجرام السماوية بشدة بالتلوث الضوئي . فحتى على بُعد بضع مئات من الكيلومترات من منطقة حضرية حيث تبدو السماء شديدة الظلام، يظل التلوث الضوئي المتبقي هو الذي يحد من رؤية الأجرام الخافتة. بالنسبة لمعظم الناس، تُعد هذه على الأرجح أفضل ظروف الرصد المتاحة لهم. في ظل هذه الظروف "النموذجية" للسماء المظلمة، يمكن للعين المجردة رؤية نجوم ذات قدر ظاهري يصل إلى +6 ^. أما في ظل ظروف السماء المظلمة المثالية حيث ينعدم التلوث الضوئي تمامًا، فقد تُرى نجوم خافتة تصل إلى ^{+8 . [ 4 ]}

تبلغ الدقة الزاوية للعين المجردة حوالي دقيقة قوسية واحدة ؛ ومع ذلك، يتمتع بعض الأشخاص برؤية أكثر حدة من ذلك. وهناك أدلة غير موثقة تشير إلى أن الناس قد رأوا أقمار جاليليو التابعة لكوكب المشتري قبل اختراع التلسكوبات. ^{[ 5 ]} من المرجح أن أورانوس وفيستا قد شوهدا ، لكن لم يكن من الممكن التعرف عليهما ككوكبين لأنهما يبدوان خافتين للغاية حتى في أقصى سطوعهما؛ يتراوح قدر أورانوس الظاهري بين +5.3 ^{و +5.9} ، وقدر فيستا الظاهري بين +5.2 ^و +8.5 ⁽ بحيث لا يُرى إلا قرب موعد تقابله مع الشمس). كان أورانوس، عند اكتشافه عام 1781، أول كوكب يُكتشف باستخدام التكنولوجيا ( التلسكوب ) بدلاً من رصده بالعين المجردة.

نظريًا، في سماء مظلمة نموذجية، تستطيع العين البشرية المتأقلمة مع الظلام رؤية حوالي 5600 نجم ألمع من +6 ^{قدر ظاهري [ 6 ]،} بينما في ظروف سماء مظلمة مثالية، قد يُرى حوالي 45000 نجم ألمع من +8 ^{قدر ظاهري [ 4 ]} . عمليًا، يُقلل امتصاص الضوء في الغلاف الجوي والغبار من هذا العدد. في وسط المدينة، حيث قد يصل القدر الظاهري الأدنى للرؤية بالعين المجردة إلى 2 قدر ظاهري بسبب التلوث الضوئي الشديد ^، لا يُرى سوى 50 نجمًا. يمكن رؤية الألوان، لكن هذا محدود لأن العين تستخدم الخلايا العصوية بدلًا من المخاريط لرؤية النجوم الخافتة.

تتأثر رؤية الأجرام المنتشرة، كالتجمعات النجمية والمجرات، بتلوث الضوء بشكلٍ أكبر بكثير من الكواكب والنجوم. في ظروف الظلام العادية، لا يُرى سوى عدد قليل من هذه الأجرام، ومنها: الثريا ، و h/χ برساوس ، ومجرة أندروميدا ، وسديم كارينا ، وسديم الجبار ، وأوميغا قنطورس ، و47 توكان ، وتجمع بطليموس، ومسييه 7 قرب ذيل العقرب ، والتجمع الكروي M13 في كوكبة هرقل . أما مجرة ​​المثلث (M33) فهي جرم يصعب رؤيته بالعين المجردة ، ولا تُرى إلا إذا كانت أعلى من 50 درجة في السماء. كما يُمكن رؤية التجمعين الكرويين M3 في كوكبة السلوقيان و M92 في كوكبة هرقل بالعين المجردة في مثل هذه الظروف. ولكن في ظروف سماء شديدة الظلام، يسهل رؤية M33، حتى بالعين المجردة. كما يُمكن رؤية العديد من أجرام مسييه الأخرى في مثل هذه الظروف. ^{[ 4 ]} أبعد الأجسام التي شوهدت بالعين المجردة هي مجرات ساطعة قريبة مثل قنطورس أ ، ^{[ 7 ]} ومجرة بود ، ^{[ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]} ومجرة ^النحات ، ^{[ 10 ]} ومسييه 83. ^{[ 11} ]

يمكن تمييز خمسة كواكب بالعين المجردة من الأرض : عطارد، الزهرة، المريخ، المشتري، وزحل. في ظروف السماء المظلمة المعتادة، يمكن رؤية أورانوس (قدره الظاهري +5.8) ​​بالرؤية الجانبية، وكذلك الكويكب فيستا عند تقابله الأكثر سطوعًا. في ظروف السماء المظلمة المثالية، قد لا يُرى نبتون بالعين المجردة إلا إذا كان في أقصى سطوعه (قدره الظاهري +7.8). تُضاف الشمس والقمر - وهما آخر جرمين مرئيين بالعين المجردة في النظام الشمسي - أحيانًا لتكوين سبعة "كواكب". خلال النهار، لا يظهر بالعين المجردة سوى القمر والشمس ، ولكن في كثير من الحالات يمكن رصد الزهرة في ضوء النهار، وفي حالات نادرة يمكن رصد المشتري . قرب غروب الشمس وشروقها، يمكن رصد نجوم ساطعة مثل الشعرى اليمانية أو حتى سهول بالعين المجردة طالما عرف المرء الموقع الدقيق الذي ينظر إليه. تاريخيًا، كان ذروة علم الفلك بالعين المجردة من عمل تيكو براهي (1546-1601). بنى مرصدًا واسعًا لإجراء قياسات دقيقة للسماء دون استخدام أي أدوات تكبير. في عام 1610، وجّه غاليليو غاليلي تلسكوبًا نحو السماء، فاكتشف على الفور أقمار كوكب المشتري وأطوار كوكب الزهرة ، من بين أمور أخرى.

تُعدّ زخات الشهب أسهل رصدًا بالعين المجردة من استخدام المناظير. ومن هذه الزخات زخات البرشاويات (10-12 أغسطس) وزخات الجوزاء (ديسمبر ). كما يُمكن رؤية نحو 100 قمر صناعي في الليلة الواحدة، ومحطة الفضاء الدولية ، ومجرة درب التبانة ، وهي من الأجرام السماوية الشائعة الأخرى التي يُمكن رؤيتها بالعين المجردة. ^{[ 12 ]}

في 19 مارس 2008، سجل انفجار أشعة غاما هائل يُعرف باسم GRB 080319B رقماً قياسياً جديداً كأبعد جسم يمكن رؤيته من الأرض بالعين المجردة. وقد حدث هذا الانفجار قبل حوالي 7.5 مليار سنة، حيث استغرق الضوء هذه المدة للوصول إلى الأرض.

يمكن تقدير العديد من الأشياء الأخرى دون استخدام أدوات. فعند مدّ الذراع، يُقابل امتداد اليد زاوية تتراوح بين 18 و20 درجة. وتبلغ المسافة التي يقطعها الشخص، والتي يغطيها ظفر الإبهام الممدود، حوالي 100 متر. ويمكن تقدير الخط العمودي بدقة تصل إلى درجتين تقريبًا، وفي نصف الكرة الشمالي، يُمكن تحديد خط العرض الجغرافي للمراقب بدقة تصل إلى درجة واحدة، وذلك بمراقبة نجم القطب واستخدام المنقلة .

قام البابليون والمايا والمصريون القدماء والهنود القدماء والصينيون بقياس جميع أساسيات أنظمة الوقت والتقويم الخاصة بهم بالعين المجردة :

• طول سنة وشهر بدقة ±0.1 ساعة أو بدقة أفضل من دقيقة واحدة (0.001%)
• الـ ٢٤ ساعة في اليوم، والاعتدالين
• قام علماء الفلك المايا بحساب فترات الكواكب ، بدقة تتراوح بين 5 إلى 10 دقائق في حالة كوكب الزهرة والمريخ.

وبطريقة مماثلة، يمكن رصد احتجاب النجوم خلف القمر. وباستخدام ساعة رقمية ، يمكن تحقيق دقة تصل إلى 0.2 ثانية. وهذا يمثل 200 متر فقط على مسافة 385,000 كيلومتر من القمر  .

عند مراقبة جسم صغير قريب دون استخدام عدسة مكبرة أو مجهر ، يعتمد حجم الجسم على مسافة الرؤية. في ظل ظروف الإضاءة العادية (مصدر ضوء بقوة 1000 لومن تقريبًا على ارتفاع 600-700  مم، وزاوية رؤية 35 درجة تقريبًا)، يكون الحجم الزاوي الذي يمكن إدراكه بالعين المجردة حوالي دقيقة قوسية واحدة = 1/60 درجة = 0.0003 راديان. ^{[ 1 ]} عند مسافة مشاهدة تبلغ 16 بوصة، أو ما يقارب 400  ملم، وهي مسافة القراءة المعتادة في الولايات المتحدة، تكون أصغر دقة لتمييز الجسم حوالي 0.116  ملم. ولأغراض الفحص، تستخدم المختبرات مسافة مشاهدة تتراوح بين 200 و250  ملم، مما يجعل أصغر حجم للجسم قابلاً للتمييز بالعين المجردة يتراوح بين 0.058 و0.072 ملم (58-72 ميكرومتر). تتراوح دقة القياس بين 0.1 و0.3 ملم، وتعتمد على خبرة المُشاهد. هذا الرقم الأخير هو دقة تحديد المواقع المعتادة للتفاصيل الخافتة في الخرائط والرسومات الفنية.  

يدلّ وضوح مجرة ​​درب التبانة على نقاء الجو. وتُظهر مقارنة سمت الرأس بالأفق كيف تتدهور جودة اللون الأزرق تبعًا لكمية تلوث الهواء والغبار. أما وميض النجوم فيدلّ على اضطراب الهواء، وهو أمرٌ بالغ الأهمية في علم الأرصاد الجوية وفي رصد النجوم في علم الفلك.

يُعدّ التلوث الضوئي مشكلةً كبيرةً لهواة الفلك، ولكنه يخفّ في وقت متأخر من الليل عندما تُطفأ معظم الأضواء. ويمكن رؤية الغبار الجوي حتى من مسافة بعيدة عن المدينة من خلال "قبة الضوء" الخاصة بها.

• صورة مكبرة
• توهج قمر صناعي
  • توهج محطة الفضاء الدولية

• ديفيدسون، ن.: ظواهر السماء: دليل للمراقبة بالعين المجردة للسماء. فلوريس بوكس ​​(208 صفحة)، رقم ISBN 0-86315-168-Xإدنبرة 1993.
• Gerstbach G.: Auge und Sehen – der Lange Weg zu Digitalem Erkennen. مجلة أسترو ستيرننبوت ، 20 صفحة، المجلد 2000/8، فيينا 2000.
• كاهمن هـ. (محرر): الجيوديسيا للهندسة الجيوتقنية والإنشائية. وقائع، أيزنشتات 1999.

• الرصد بالعين المجردة في علم الفلك
• مراقبة النجوم بالعين المجردة: تعلم السماء وأبراجها
• الملاحة بالعين المجردة ، رحلات بولينيزيا (أرشيف 22 فبراير 2004).
• الكشف عن الإشارات البصرية الضعيفة بواسطة الجهاز البصري البشري: منظورات في علم الأعصاب وفي الفيزياء الكمية
• الكواكب التي يمكن رؤيتها بالعين المجردة في سماء الليل (وكيفية التعرف عليها)