A simple vista

La observación a simple vista , también llamada visión sin ayuda o sin instrumentos ópticos , es la práctica de percibir imágenes sin la ayuda de un instrumento óptico que aumente la imagen y recoja la luz , como un telescopio o un microscopio , ni de protección ocular .

En astronomía , se pueden observar a simple vista eventos y objetos celestes visibles sin equipo, como conjunciones , cometas que pasan cerca , lluvias de meteoros y los asteroides más brillantes , incluido 4 Vesta . El conocimiento popular y diversas pruebas demuestran una impresionante variedad de fenómenos visibles a simple vista.

Algunas propiedades básicas del ojo humano son:

• Enfoque automático rápido desde distancias de 25  cm (para jóvenes) a 50  cm (para la mayoría de las personas de 50 años o más) hasta el infinito.
• Resolución angular : aproximadamente 1 minuto de arco , aproximadamente 0,017° o 0,0003 radianes, ^{[ 1 ]} lo que corresponde a 0,3 m a una distancia de 1 km.   
• Campo de visión (FOV): percepción visual simultánea en un área de aproximadamente 160° × 175°. ^{[ 2 ]}
• Capacidad para ver estrellas débiles de hasta +8 de magnitud bajo un cielo perfectamente oscuro. ^{[ 3 ]}
• Fotometría (brillo) con una precisión de ±10% o 1% de intensidad, en un rango entre la noche y el día de 1:10.000.000.000.
• Simetrías de 10–20' (3–6 m por 1  km), véanse las mediciones de Tycho Brahe .
• Estimaciones por intervalos (por ejemplo, en un plan sobre papel) de entre el 3 y el 5 %.
• Reconocimiento inconsciente del movimiento (es decir, el " sistema de alarma " y los reflejos).

La percepción visual permite a una persona obtener mucha información sobre su entorno:

• las distancias y la posición tridimensional de las cosas y las personas
• la vertical ( línea de plomada ) y la pendiente de los objetos planos
• luminosidades y colores y sus cambios en el tiempo y la dirección

La visibilidad de los objetos astronómicos se ve fuertemente afectada por la contaminación lumínica . Incluso a cientos de kilómetros de una zona metropolitana, donde el cielo puede parecer muy oscuro, la contaminación lumínica residual sigue limitando la visibilidad de los objetos débiles. Para la mayoría de las personas, estas probablemente sean las mejores condiciones de observación a su alcance. En estas condiciones típicas de cielo oscuro, a simple vista se pueden ver estrellas con una magnitud aparente de hasta +6 ^m . En condiciones de cielo perfectamente oscuro, sin contaminación lumínica, podrían ser visibles estrellas tan débiles como +8 ^{m . [ 4 ]}

La resolución angular del ojo humano es de aproximadamente 1 ′ ; sin embargo, algunas personas tienen una visión más aguda. Hay evidencia anecdótica de que las personas habían visto las lunas galileanas de Júpiter antes de que se inventaran los telescopios. ^{[ 5 ]} Urano y Vesta probablemente se habían visto, pero no se pudieron reconocer como planetas porque aparecen muy débiles incluso en su brillo máximo; la magnitud de Urano varía de +5,3 ^m a +5,9 ^m , y la de Vesta de +5,2 ^m a +8,5 ^m (por lo que solo es visible cerca de sus fechas de oposición). Urano, cuando fue descubierto en 1781, fue el primer planeta descubierto usando tecnología (un telescopio ) en lugar de ser visto a simple vista.

Teóricamente, en un cielo oscuro típico, el ojo humano adaptado a la oscuridad vería alrededor de 5600 estrellas más brillantes que +6 ^{m [ 6 ],} mientras que en condiciones de oscuridad perfecta podrían ser visibles alrededor de 45 000 estrellas más brillantes que +8 ^{m . [ 4 ]} En la práctica, la extinción atmosférica y el polvo reducen este número en cierta medida. En el centro de una ciudad, donde la magnitud límite de visión a simple vista debido a la extrema contaminación lumínica puede ser tan baja como 2 ^m , apenas se ven 50 estrellas. Se pueden ver colores, pero esto está limitado por el hecho de que el ojo usa bastones en lugar de conos para ver las estrellas más débiles.

La visibilidad de objetos difusos como cúmulos estelares y galaxias se ve mucho más afectada por la contaminación lumínica que la de planetas y estrellas. En condiciones típicas de oscuridad, solo unos pocos de estos objetos son visibles. Entre ellos se incluyen las Pléyades , h/χ Persei , la galaxia de Andrómeda , la nebulosa de Carina , la nebulosa de Orión , Omega Centauri , 47 Tucanae , el cúmulo de Ptolomeo Messier 7 cerca de la cola de Escorpio y el cúmulo globular M13 en Hércules . La galaxia del Triángulo (M33) es difícil de observar con visión periférica y solo es visible si se encuentra a más de 50° de altura en el cielo. Los cúmulos globulares M3 en Canes Venatici y M92 en Hércules también son visibles a simple vista en estas condiciones. Sin embargo, en condiciones de cielo realmente oscuro, M33 es fácil de ver, incluso con visión directa. Muchos otros objetos Messier también son visibles en estas condiciones. ^{[ 4 ]} Los objetos más distantes que se han visto a simple vista son galaxias brillantes cercanas como Centaurus A , ^{[ 7 ]} la Galaxia de Bode , ^{[ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]} la Galaxia del Escultor , ^{[ 10 ]} y Messier 83. ^{[ 11 ]}

Cinco planetas pueden reconocerse como tales desde la Tierra a simple vista: Mercurio, Venus, Marte, Júpiter y Saturno. En condiciones típicas de cielo oscuro, Urano (magnitud +5,8) también puede verse con visión periférica, al igual que el asteroide Vesta en sus oposiciones más brillantes. En condiciones de cielo perfectamente oscuro, Neptuno puede ser visible a simple vista solo si se encuentra en su máximo brillo (magnitud +7,8). El Sol y la Luna —los demás objetos del Sistema Solar que se pueden observar a simple vista— a veces se suman para formar siete "planetas". Durante el día, solo la Luna y el Sol son claramente visibles a simple vista, pero en muchos casos Venus puede ser avistado durante el día y, en casos más raros, Júpiter . Cerca del atardecer y del amanecer, estrellas brillantes como Sirio o incluso Canopus pueden ser avistadas a simple vista siempre que se conozca la posición exacta desde la que mirar. Históricamente, el apogeo de la astronomía a simple vista fue el trabajo de Tycho Brahe (1546-1601). Construyó un extenso observatorio para realizar mediciones precisas del firmamento sin necesidad de instrumentos de aumento. En 1610, Galileo Galilei apuntó un telescopio hacia el cielo. Inmediatamente descubrió las lunas de Júpiter y las fases de Venus , entre otras cosas.

Las lluvias de meteoros se observan mejor a simple vista que con binoculares. Entre estas lluvias se incluyen las Perseidas (del 10 al 12 de agosto) y las Gemínidas de diciembre . Unos 100 satélites por noche, la Estación Espacial Internacional y la Vía Láctea son otros objetos populares visibles a simple vista. ^{[ 12 ]}

El 19 de marzo de 2008, un importante estallido de rayos gamma (GRB, por sus siglas en inglés), conocido como GRB 080319B , estableció un nuevo récord como el objeto más lejano que se puede observar desde la Tierra a simple vista. Ocurrió hace aproximadamente 7.500 millones de años, tiempo que tardó la luz en llegar a nuestro planeta.

Muchas otras cosas se pueden estimar sin necesidad de instrumentos. Si se extiende un brazo, la envergadura de la mano corresponde a un ángulo de 18 a 20°. La distancia que cubre una persona, justo debajo de la uña del pulgar extendida, es de unos 100 metros. La vertical se puede estimar con una precisión de aproximadamente 2° y, en el hemisferio norte, observando la Estrella Polar y utilizando un transportador, se puede determinar la latitud geográfica del observador con una precisión de hasta 1 grado.

Los babilonios , los mayas , los antiguos egipcios , los antiguos indios y los chinos medían a simple vista todos los aspectos básicos de sus respectivos sistemas de tiempo y calendario:

• la duración de un año y un mes con una precisión de ±0,1 horas o mejor que 1 minuto (0,001%)
• las 24 horas del día y los equinoccios
• Los astrónomos mayas calcularon los periodos de los planetas con una precisión de entre 5 y 10 minutos en el caso de Venus y Marte.

De manera similar, se pueden observar las ocultaciones estelares por la Luna. Mediante un reloj digital , se puede lograr una precisión de 0,2 segundos. Esto representa tan solo 200 metros a la distancia de la Luna, que es de 385 000  km.

Al observar un objeto pequeño cercano sin lupa ni microscopio , el tamaño del objeto depende de la distancia de observación. En condiciones normales de iluminación (fuente de luz de aproximadamente 1000 lúmenes a una altura de 600–700  mm, ángulo de visión de aproximadamente 35 grados), el tamaño angular que se percibe a simple vista será de aproximadamente 1 minuto de arco = 1/60 grados = 0,0003 radianes. ^{[ 1 ]} A una distancia de visualización de 16", o ~400  mm, que se considera una distancia de lectura normal en EE. UU., la resolución más pequeña del objeto será de ~ 0,116  mm. Para fines de inspección, los laboratorios utilizan una distancia de visualización de 200–250  mm, lo que da como resultado un tamaño mínimo del objeto reconocible a simple vista de ~0,058–0,072 mm (58–72 micrómetros). La precisión de una medición varía de 0,1 a 0,3 mm y depende de la experiencia del observador. Esta última cifra es la precisión posicional habitual de detalles tenues en mapas y planos técnicos.  

Una atmósfera limpia se evidencia por la visibilidad de la Vía Láctea. Al comparar el cenit con el horizonte , se observa cómo la intensidad del color azul se degrada según la cantidad de contaminación atmosférica y polvo. El centelleo de una estrella indica la turbulencia del aire. Esto es importante en meteorología y para la observación astronómica.

La contaminación lumínica es un problema importante para los astrónomos aficionados, pero disminuye a altas horas de la noche cuando se apagan muchas luces. El polvo atmosférico puede verse incluso lejos de una ciudad gracias a su "cúpula de luz".

• Macrografía
• llamarada satelital
  • llamarada de la ISS

• Davidson, N.: Fenómenos celestes: Guía para la observación a simple vista de los cielos. FlorisBooks (208 págs.), ISBN 0-86315-168-XEdimburgo, 1993.
• Gerstbach G.: Auge und Sehen – der lange Weg zu digitalem Erkennen. Astro Journal Sternenbote , 20p., Vol.2000/8, Viena 2000.
• Kahmen H. (Ed.): Geodesia para la ingeniería geotécnica y estructural. Actas, Eisenstadt 1999.

• Observación a simple vista en astronomía
• Observación de estrellas a simple vista: Aprendiendo sobre el cielo y sus constelaciones
• Navegación a simple vista , Viajes por la Polinesia (archivado el 22 de febrero de 2004).
• Detección de señales ópticas débiles por el sistema visual humano: perspectivas en neurociencia y física cuántica.
• Los planetas visibles a simple vista en el cielo nocturno (y cómo identificarlos)