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Quanto lontano l'occhio umano può vedere la fiamma di una candela?
Ecco una domanda interessante: a quale distanza l'occhio umano può rilevare la fiamma di una candela?
Metti questo enigma su Google e il prima risposta dice che è possibile vedere una candela tremolare fino a 48 chilometri (30 miglia) di distanza, considerevolmente più lontano dell'orizzonte. Può essere vero?
Oggi Kevin Krisciunas e Don Carona della Texas A&M University di College Station hanno messo alla prova questa domanda. E la risposta è notevolmente inferiore a quanto il web vorrebbe farci credere.
Il grosso problema nel testare questa idea è la distanza coinvolta. Per un osservatore a terra, la superficie terrestre curva a una distanza di circa cinque chilometri, quindi una candela più in là sarebbe sotto l'orizzonte. Poi c'è il problema degli ostacoli come alberi ed edifici e di altre sorgenti luminose che potrebbero ingannare l'occhio o modificarne la ricettività.
Così Krisciunas e Carona cercarono un modo per aggirare questo problema e, come astronomi, ne trovarono presto uno nel modo in cui gli esseri umani vedono le stelle.
Le stelle più luminose, come Vega, hanno una magnitudine 0. A quale distanza la fiamma di una candela sarebbe paragonabile a una stella come Vega, hanno chiesto.
Alcuni semplici esperimenti notturni con una candela hanno suggerito che la distanza fosse di 338 metri. Ai nostri occhi la fiamma della candela e Vega apparivano di una luminosità paragonabile, dicono.
Per verificare, il team ha osservato sia Vega che la fiamma di una candela utilizzando la stessa fotocamera digitale (una fotocamera SBIG astronomica con apertura di 35 mm e lunghezza focale di 100 mm).
I risultati sono stati una sorta di sorpresa. La fiamma della candela a 338 m era 2.423 magnitudine più luminosa di Vega, anche se sembravano paragonabili in luminosità ai nostri occhi, affermano Krisciunas e Carona.
Ciò solleva la questione di quanto dovrebbe essere lontana la fiamma per avere la stessa luminosità di Vega. Non è una domanda semplice a cui rispondere perché il CCD della fotocamera è sensibile ai fotoni in modo diverso rispetto agli occhi umani e Vega e la candela emettono luce con spettri diversi.
Tuttavia, Krisciunas e Carona fanno alcune ipotesi di calibrazione e affermano che la parità si verificherebbe a 392 metri. In altre parole, la fiamma di una candela ha la stessa luminosità di una stella di magnitudine 0 a una distanza di 392 metri.
Le stelle più deboli che gli esseri umani possono vedere da soli hanno una magnitudine 6. Le stelle più deboli possono essere viste solo usando un telescopio o un binocolo.
Le stelle di magnitudine 0 sono 251,2 volte più luminose delle stelle di magnitudine 6. Quindi, tenendo ancora una volta in considerazione le differenze tra la luce delle stelle e la luce della candela, è possibile calcolare quanto lontano dovrebbe essere la candela per apparire ugualmente luminosa come una stella di magnitudine 6.
Krisciunas e Carona affermano che ciò avverrebbe a una distanza di 2.576 metri o circa 1,6 miglia, e che a 10 miglia una candela sembrerebbe luminosa come una stella di magnitudine 9,98. Questo è ben oltre le capacità degli occhi umani più sensibili, dicono.
Quindi ecco qua: la distanza più lontana che un occhio umano può rilevare dalla fiamma di una candela è di 2,76 chilometri.
È un lavoro interessante che si aggiunge al dibattito su questo argomento. Ma è improbabile che risolva le discussioni, in particolare dato che altri lavori suggeriscono che l'occhio umano può vedere lampi costituiti solo da una manciata di fotoni.
Ciò di cui abbiamo bisogno ora è l'esperimento definitivo che misuri effettivamente il problema in questione: la distanza massima alla quale un essere umano o un gruppo di esseri umani può vedere una candela (invece di calcolare la distanza sulla base di altre misurazioni, come fa questo lavoro).
Potrebbe essere un progetto interessante per chiunque abbia poche candele e molto tempo a disposizione.
Rif: http://arxiv.org/abs/1507.06270 : A quale distanza l'occhio umano può rilevare la fiamma di una candela?