要回答这个问题,我们先以哈勃望远镜为例。想在国际空间站的高度上看见地球上的人类,得使用哈勃那么大的望远镜才行。
哈勃望远镜的主镜直径为2.4米,位于地表上方约547千米处。假设人的尺寸约为1米,转化成角尺寸,相当于0.000105°或0.37角秒。哈勃望远镜只能在可见光波段达到这样的分辨率,所以如果我们的颜色为蓝、紫或紫外光,答案就是“能看见”；但如果我们的颜色偏红,答案就是“不一定”了。
要想用哈勃望远镜(或其它合适仪器)搜索外星球上的“人类”,我们只需弄清观测对象离我们有多远,就知道要造多大的望远镜了。计算起来很简单:如果以相同的分辨率、观察比哈勃望远镜范围上限远10倍的物体,只要让主镜直径达到哈勃的10倍即可。
我们若想用哈勃观察地球时的分辨率观察月球,望远镜口径需达到1650米,造出这么巨大的望远镜堪称壮举。人类目前建造的最大望远镜为欧洲极大望远镜,直径39米,目前还在南半球施工。其主镜由789片六边形镜片组成,每片直径1.4米。要想造出1600米口径的望远镜,大约需要140万片这样的镜片。
金星距地球最近时能达到3800万公里,火星则为6200万公里。要想看见金星表面的“人”,望远镜口径需达到161千米,火星则为263千米。
太阳系中离我们最近的气态巨行星是木星。人们普遍认为,木卫二和木卫三拥有适宜生命存活的特征。在最靠近地球时,木星离我们约5.88亿公里。要想从地球上观察到木卫二表面与人类大小相当的物体,所需的望远镜口径为2500公里。
土星距地球最近时为12亿公里,望远镜口径需达到5000公里。天王星到地球距离最近时也足有25.7亿公里,望远镜口径需达到10800公里,约为地球直径的85%。海王星距地球最近时为42.98亿公里,望远镜口径需达到17800公里,相当于地球的1.5倍。
这些尺寸是不是听上去大得惊人?这大概就是为何从未有人提出直接通过望远镜观察、搜索外星生命的原因吧。
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