Чистое звездное небо – это зрелище невероятной красоты. Однако, учитывая то, что наблюдать его мы имеем возможность достаточно часто, мы стали забывать об этом. Впрочем, сегодняшний вопрос, который мы ставим на повестку дня, заключается в том, почему днем звезды не видны.

Почему мы не видим звезды днем

Разумеется, в дневное время Земля не отворачивается от звезд, и не заставляет их таким образом исчезнуть. Звезды находятся повсюду, их миллионы, однако, как известно, находятся они далеко.

Несмотря на то, что Солнце – это тоже звезда, а также на тот факт, что многие из тех звезд, которые мы можем наблюдать в ночном небе, светят намного сильнее Солнца, их свет доходит до нас не таким ярким.

Именно поэтому, в то время, когда на одном из Земных полушарий наблюдается день, в связи с тем, что оно повернуто к Солнцу, свет нашего естественного светила является более сильным, чем излучение, исходящее от любой из видимых нам звезд. Звезды в небе остаются, однако их свет «заглушается» освещением, которое создается Солнцем.

Возможно, подобное объяснение может стать достаточно сложным для понимания, однако, используя простую аналогию, можно предельно просто пояснить природу такого явления, при котором звезды днем не видны. Представьте себе обычный фонарик и вспомните, насколько хорошо с помощью такого приспособления можно осветить улицу или помещение в ночное время, в полной темноте.

Однако включите этот фонарик на улице в дневное время или же в хорошо освещенном помещении. Едва ли вы заметите хоть какие-либо следы от его света.

Аналогичная ситуация происходит и в космических масштабах: когда Земля поворачивается и на одном из её полушарий наступает ночь, люди с поверхности нашей планеты имеют возможность наблюдать звездное небо. Когда же на данном полушарии вновь наступает день, и Солнце освещает все уголки поверхности планеты, звезды становятся недоступны для наших взглядов, ведь мощность солнечных лучей намного выше чем, сила свечения многочисленных звезд.

Можно ли увидеть звезды днем и как это сделать

Стоит также отметить, что способы увидеть звезды днем существуют. Однако для этого необходимо использовать соответствующее оборудование. Речь идет о специальных телескопах, способных показывать изображение в радиодиапазоне. С помощью такого оборудования можно увидеть звезды даже в светлое время суток. Однако это условие касается лишь сверхновых звезд.

Эти удивительные звезды: как прекрасно за ними наблюдать, вглядываться в ночное небо, мечтать и загадывать желания. Днем небо другое. Оно светлое, яркое от солнца, бывает даже больно на него смотреть. Куда деваются звезды? Они словно тают с рассветом. Что происходит с ними днем?

Природа вселенского света

Необыкновенно притягательные и загадочные космические объекты, под названием звезды, никуда не исчезают ни днем, ни ночью. Да, они имеют свой жизненный цикл от рождения до полного исчезновения, но на протяжении своего существования эти объекты никуда не исчезают. Тогда почему днем не видно звезд, а ночью они ярко сияют для нас?

Просто днем яркое Солнце затмевает их свет. Оно светит так сильно, что иному свету просто не остается никаких шансов. Зато как только планета Земля разворачивается к Солнцу другой стороной, перед нашим взором открывается ночное небо. Если погода стоит ясная, то мы можем наблюдать за ночными светилами, переливающимися сиянием, словно драгоценные камни. Вот почему днем не видно звезд, а ночью, когда Солнце ушло за горизонт, они сияют нам во всей своей красе, дошедшей сквозь космическое пространство.

Наше дневное светило не такое уж и большое, относительно великих космических просторов. Однако это самая близкая к Земле звезда: огромная и яркая. Солнечный свет мощно освещает нашу планету, делая иное свечение невидимым или едва уловимым.

Опыт

Можно провести опыт, наглядно показывающий, почему днем не видно звезд, а когда темно, то наоборот. Для этого нужно проделать в коробке из картона дырки и поместить внутрь фонарик (можно другой источник света, вроде настольной лампы). При выключенном другом свете, в темной комнате, дыры будут светиться, словно маленькие звездочки. Если же в комнате включить общий свет, то сияние картонных дырочек исчезнет. Этого простого опыта вполне достаточно, чтобы понять, почему днем не видно звезд, а с наступлением темного времени суток они сияют нам с неба.

Миф и реальность

Существует множество легенд, связанных с космическими объектами. Одна из них говорит о том, что звезды можно увидеть даже днем. Для этого нужно лишь оказаться или на дне колодца, шахты или в печной трубе. Вообще, звезды на небе статичны, чего не скажешь о планетах. Их всегда можно обнаружить в одной точке Вселенной.

Так вот, легенда про колодцы, шахты и широкие печные трубы долгое время считалась правдивой. Это был период от древнегреческого философа Аристотеля (IV век до н. э.), до английского физика-астронома Джона Гершеля (XIX век).

На самом деле, даже если оказаться на дне колодца, звезды на небе днем не увидишь - эта легенда является полным мифом. Непонятно, почему она так долго существовала? Ведь для этого нет совершенно никаких объективных условий.

Это утверждение появилось, скорее всего, из опыта Леонардо да Винчи. Он, для того чтобы рассмотреть из Земли образ звезд, делал в листе бумаги отверстие небольшого размера для зрачка глаза и смотрел через него, прикладывая к глазам. Он видел крошечные точки, светящиеся без лучей и дрожания. Дело в том, что звездная лучистость — это эффект, возникающий благодаря строению наших глаз. Они имеют хрусталик с волокнистым строением, который искривляет свет. Если смотреть на ночные светила через малое отверстие, то в хрусталик пропускается очень тонкий луч света. Он проходит непосредственно через центр и практически не искривляется.

Развитие теории

Вопросом: «Видны ли звезды днем из колодца?» задался римский ученый Плиний, используя теорию Аристотеля с глубокой пещерой. После этого очень много писателей использовали эти способы наблюдения за небесными светилами в своих произведениях. Например, Киплинг и Р. Болл. В разные времена любознательные люди испытывали этот способ наблюдения за звездами днем. Все эти опыты были безрезультатными. Среди таких экспериментаторов были: немецкий естествоиспытатель и путешественник Александр Гумбольдт, астроном из города Спрингфилд Р. Сандерсон и другие.

Оказывается, что из таких глубоких пещер, колодцев и печных труб виден лишь яркий клочок голубого неба, если, конечно, погода ясная. Из небесных светил днем можно увидеть только Солнце. Земля и звезды тесно связаны. Но свет ближайшей так ослепляет нас, что другие меркнут. И лишь когда часть планеты погружается в темноту, перед глазами открывается красота далеких и манящих звезд. Безусловно, тяга человека познать неведомое привела его к созданию астрономического телескопа, через который можно теперь увидеть звезды даже днем.

Венера.
Когда алеет восток и небо светлеет, число звезд на нем уменьшается. И наоборот: когда вечером начинает темнеть, их становится на небе все больше и больше. Звезду, которая утром гаснет позже других, а вечером первая появляется на небосводе, называют утренней или вечерней звездой. В обоих случаях речь идет об одном и том же небесном теле - планете Венера, которая видна на небе иногда утром, а иногда вечером. Близкий спутник Солнца, она кажется особенно яркой, когда находится на минимальном расстоянии от Земли. В этом случае блеск Венеры, выраженный в звездных единицах, равен - 4. Среди неподвижных звезд наиболее яркой является Сириус, в созвездии Большого Пса (звездная величина-1,5). Отсюда следует, что Венера ярче Сириуса в десять раз. Венеру, издревле называемую в Китае «Тайбо» («Большое Светило»), в хорошую погоду можно видеть среди белого дня. О других небесных телах этого не скажешь. Известны только два случая наблюдения так называемой новой звезды. Об одной из них, прозванной «Звездой-гостьей», есть сведения в китайских летописях (1054 г.), другую обнаружил в 1572 г. датский астроном Т. Браге. Речь идет о взрыве звезд, яркость которых при этом сильно возрастает. Например, звезда Тихо Браге по яркости сравнялась с Венерой, «Звезда-гостья» из китайских летописей превысила ее в четыре раза. При такой яркости звезду можно наблюдать и днем, в других случаях ее в это время не видно.
Почему небо светлое?
Конечно, можно было бы сказать, что днем звезды не видны на небе потому, что в это время небо светлое. Однако тогда возникает вопрос: почему днем небо светлое? Иначе говоря, почему днем можно видеть только такую яркую звезду, как планета Венера. Свет приходит к нам на Землю от Солнца. Потому оно нам кажется ярким. По этой же причине все остальное должно казаться нам темным. И действительно, как свидетельствуют космонавты, принимавшие участие в полете космического корабля «Аполлон» на Луну, хотя Солнце и блестит ярко, но небо темное и на его фоне видны звезды. Кажется вполне естественным, что с восходом Солнца небо светлеет, так как тогда оно светится отраженным светом. В противном случае небо было бы черным и на нем были бы видны звезды.
Любое физическое тело светится потому, что оно либо само излучает свет, либо отражает свет другого источника. Земная атмосфера света не излучает, а небо светлое потому, что, световые лучи отражаются от нее.
Дым и облака.
Свет распространяется вдоль прямой линии и, встретив на своем пути преграду, отражается. Когда преграда прозрачна, часть света преломляется и проходит сквозь нее. Поскольку при падении на такое прозрачное тело, как вода, при наличии ряби на ее поверхности свет рассеивается и преломляется под разными углами, то невозможно судить о форме его источника. В частности, когда преграда состоит из множества мелких частиц и, следовательно, ее поверхность шероховата, то преломление и отражение света носит случайный, неупорядоченный характер. Поэтому такое тело кажется светлым.
Облака состоят из мельчайших капелек коды и кусочков льда, а поэтому в данном случае ситуация несколько меняется. Обычно облако кажется светлым, но иногда видна радуга. Причина этого кроется в том, что угол преломления различен для световых лучей разного цвета. Кстати, так называемое «гало» вокруг Солнца и Луны имеет ту же природу.
Рассеяние света.
Физическое тело, например дым, состоящее из совокупности микрочастиц, при отражении от него света кажется светлым. При этом нельзя ничего сказать о форме самих частиц. В общем случае рассеянием света называют явление беспорядочного его отражения от частиц жидкости или твердого тела.
Человеческий глаз может различать яркие и темные предметы на фоне поступающего в него светового потока. Днем трудно увидеть пыль, находящуюся в воздухе комнаты. Если же комнату хорошо затемнить и пустить внутрь луч света, то благодаря рассеянию света будут видны маленькие пылинки. Они отражают свет и указывают направление его распространения.

Вообще говоря, наблюдая за лучом света под прямым углом к направлению его распространения, никакой информации получить о нем нельзя. Например, наблюдая со стороны, как это показано на рис. 9.1, мы не сможем сказать, проходит ли параллельный пучок света сквозь черный ящик или нет. Это действительно нельзя сделать, если в ящике вакуум. Если же впустить в ящик.немного воздуха, то путь распространения света слегка засветится. Это объясняется рассеянием света на мельчайших частицах, парящих в воздухе. По той же причине в воздухе видна пыль, со стороны виден свет фар автомобиля или трамвая.
Издалека над Токио ночью видно сияние. Бывают случаи, когда светятся облака, причем это случается и днем. Объяснение этого явления следует искать в рассеянии света, испускаемого различными его источниками, расположенными на улицах города, на летающих в воздухе частицах дыма и пыли.
Почему небо голубое?
Солнце излучает свет во все стороны. Часть излучения попадает в атмосферу Земли и в каждой ее точке рассеивается так, как показано штриховыми линиями на рис. 9.2. Поэтому небо кажется нам светлым.

Однако возникает вопрос: на чем рассеивается свет? Считается, что на частицах пыли, которой очень много в атмосфере. На это можно возразить, что, например, в стратосфере такого большого количества твердых частиц нет. С борта реактивного самолета на высоте десяти километров видно, что небо немного темнее, но все же остается голубым. Молекулы воздуха двигаются хаотически, а поэтому в любой момент времени их положение в пространстве абсолютно разупорядоченное. На практике расположить точки чисто случайным образом очень трудно. Дело в том, что при выполнении этого задания человек неизбежно придерживается некоторого порядка. На рис. 9.3 в виде абсциссы и ординаты некоторой точки представлено множество случайных чисел, полученных сравнительно простым образом. Как следует из этого рисунка, в определенный момент времени молекулы то собираются вместе, то разбегаются в разные стороны, в результате чего свет рассеивается на этих неоднородностях плотности воздуха, как на микрочастицах.

Рассеяние света микрочастицами исследовал Дж. Релей. Он показал, что интенсивность рассеянного света обратно пропорциональна четвертой степени длины волны света. Такое рассеяние света получило название релеевского.
То же самое можно сказать о рассеянии света частицами, размеры которых малы по сравнению с длиной волны света. Таким образом можно объяснить цвет дыма. Между прочим, релеевское рассеяние света возникает и в случае частиц атмосферы из-за беспорядочного движения молекул. Поскольку сильнее всего в атмосфере рассеивается свет с короткой длинной волны, т. е. голубой, то цвет неба кажется голубым.
На твердых частицах, размеры которых сравнимы с длиной волны света, сильно рассеивается также свет, имеющий большую длину волны, Поэтому рассеянней свет не очень отличается от падающего, солнечного. По этой причине небо над горизонтом или над городом кажется белесым.
Слабым рассеянием света с большой длиной волны на микроскопических объектах объясняется покраснение диска восходящего и заходящего Солнца. На большой высоте над Землей интенсивность рассеянного света уменьшается и небо чернеет; на высоте 100 км от поверхности Земли оно даже днем кажется черным, при этом на его фоне, отчетливо видны звезды.
Рассеянный земной атмосферой свет распространяется и в космическое пространство, поэтому из космоса Земля кажется голубой.
Почему днем звезд на небе не видно?
Ответ на этот вопрос следующий. Свет, приходящий от звезд, слаб по сравнению с сиянием голубого неба. Радужная оболочка человеческого глаза выполняет роль диафрагмы, диаметр зрачка меняется в зависимости от интенсивности света. Так как размер зрачка определяется суммарной освещенностью глаза, то при его уменьшении под влиянием сияния голубого неба на сетчатку попадает ничтожно малое количество света от звезд.
То же можно сказать и в отношении нашего слухового восприятия. В тишине мы слышим слова, сказанные шепотом. И наоборот, в шумном месте нам не удается расслышать даже громкий окрик. Сияние голубого неба соответствует шуму, на фоне которого теряется слабый свет звезды.
Наблюдение звезд из-под земли.
Если днем через маленький зрачок в глаз попадает много света и поэтому звезд не видно, то естественно спросить: нельзя ли в таком случае их наблюдать через длинное отверстие из затемненной комнаты? Например, можно было бы вести наблюдения за небом сквозь проделанное в земле узкое отверстие из подвального помещения, как это показано на рис. 9.4.

Большая часть небесного свечения, отражаясь многократно от стенок отверстия, в конце концов поглотится ими и только прямые лучи достигнут подвала и, следовательно, человеческого глаза. Так как в подвале полная темнота, то условия таковы, как будто наблюдение звезд ведется темной ночью.
Как уже говорилось ранее, размеры удаленного предмета характеризуют видимым диаметром. Если длина отверстия равна 100 м, то соотношение между фактическим диаметром отверстия и видимым из подвального помещения представляется табл. 9.1.

Исследование. ЯРКОСТЬ ЗВЕЗД.

В 2013 году в астрономии произошло удивительное событие. Учёные увидели свет звезды, которая взорвалась… 12 000 000 000 лет назад, в Тёмные Века Вселенной - так в астрономии называют временной отрезок длительностью в один миллиард лет, прошедший после Большого Взрыва.


Когда звезда умерла, нашей Земли ещё не существовало. И лишь теперь земляне увидели её свет - миллиарды лет блуждавший по Вселенной, прощальный.

Почему звёзды светятся?

Звёзды светятся по причине своей природы. Каждая звезда - это массивный шар из газа, который удерживается гравитацией и внутренним давлением. Внутри шара идут интенсивные реакции термоядерного синтеза, температура - миллионы кельвинов.

Такое строение и обеспечивает чудовищное сияние космического тела, способное преодолеть не только триллионы километров (до ближайшей от Солнца звезды Проксима Центавры - 39 триллионов километров), но и миллиарды лет.

Самые яркие звёзды, наблюдаемые с Земли, - Сириус, Канопус, Толиман, Арктур, Вега, Капелла, Ригель, Альтаир, Альдебаран, другие.


От яркости звёзд напрямую зависит их видимый цвет: всех превосходят по силе излучения звёзды голубые, за ними следуют бело-голубые, белые, жёлтые, жёлто-оранжевые и оранжево-красные.

Почему звёзды не видны днём?

Всему виной - ближайшая к нам звезда Солнце, в систему которой и входит Земля. Хотя Солнце не самая яркая и не самая большая звезда, расстояние между ней и нашей планетой настолько незначительно с точки зрения космических масштабов, что солнечный свет буквально заливает Землю, делая невидимым всё прочее слабое свечение.

Для того чтобы воочию убедиться в сказанном выше, можно провести простой опыт. Проделайте в картонной коробке дырки, а вовнутрь пометите источник света (настольную лампу или фонарик). В тёмной комнате дыры станут светиться как маленькие подобия звёзд. А теперь «включите Солнце» - верхний комнатный свет - «картонные звёзды» исчезнут.


Это упрощённый механизм, полностью объясняющий тот факт, что днём нам не виден звёздный свет.

Видны ли звёзды днём со дна шахт, глубоких колодцев?

Днём звёзды, хоть и не видны, всё так же на небе - они, в отличие от планет, статичны и всегда находятся в одной и той же точке .

Существует легенда, что дневные звёзды можно увидеть со дна глубоких колодцев, шахт и даже высоких и достаточно широких (чтобы поместился человек) печных труб. Она считалась правдой рекордное количество лет - от Аристотеля, древнегреческого философа, жившего в IV веке до н. э., до Джона Гершеля, английского астронома и физика XIX века.

Казалось бы: что проще - слезь в колодец и проверь! Но по какой-то причине легенда жила, хотя оказалась ложной абсолютно. Звёзд из глубины шахты не видно. Просто потому, что для этого нет никаких объективных условий.

Возможно, причина появления столь странного и живучего утверждения - опыт, предложенный Леонардо да Винчи. Чтобы увидеть реальный образ звёзд, наблюдаемый с Земли, он делал маленькие отверстия (размером со зрачок или меньше) в листе бумаги и прикладывал к глазам. Что он видел? Крошечные светящиеся точки - без дрожания и «лучей».

Оказывается, лучистость звёзд - заслуга строения нашего глаза, в котором хрусталик искривляет свет, обладая волокнистым строением. Если мы смотрим на звёзды через малое отверстие, мы пропускаем в хрусталик такой тонкий луч света, что он проходит через центр, почти не искривляясь. И звёзды предстают в истинном обличии - как крошечные точки.

Подрастающего человечка интересует буквально все. Он задает вопросы обо всем, что видит. Отчего солнце светит днем, а звезды ночью? И прочее и прочее. Ответить на, казалось бы, простые вопросы не всегда оказывается легко. порой не хватает каких-то специальных знаний. Да и как объяснить сложное по-простому? Не всем такое под силу.

Что такое звезда?

Без этого понятия невозможно понятно объяснить, почему солнце светит днем, а звезды ночью. Часто малышам звезды представляются маленькими точками на небе, которые они сравнивают с небольшими лампочками или фонариками. Если и проводить аналогию, то их можно сравнить с огромными прожекторами. Потому что звезды — это невообразимо огромные которые невероятно раскалены и находятся на таком удалении от нас, что кажутся крошками.

Что такое солнце?

Для начала нужно сообщить, что Солнце — это название, как имя. И это имя носит самая близкая к нашей планете звезда. Но почему она не точка? И из-за чего солнце светит днем, а звезды ночью, если они одинаковые?

Солнце не кажется точкой потому, что оно гораздо ближе, чем другие. Хотя и до него тоже далеко. Если измерять расстояние в километрах, то число получится равным 150 миллионам. Такой путь автомобиль проедет за 200 лет, если будет без остановки двигаться с постоянной скоростью, равной 80 км/ч. Из-за невероятно большого расстояния солнце кажется маленьким, хотя оно такое, что без труда вместило бы в себя миллион планет, подобных Земле.

Кстати, солнце далеко не самая большая и не очень яркая звезда на нашем небе. Она просто расположена в одном месте с нашей планетой, а остальные разбросаны далеко в космосе.

Почему днем видно солнце?

Сначала нужно вспомнить: когда начинается день? Ответ простой: когда начинает светить солнце из-за горизонта. Без его света это невозможно. Поэтому, отвечая на вопрос о том, почему светит солнце днем, можно сказать, что сам день не наступит, если не взойдет солнце. Ведь как только оно уходит за горизонт, наступает вечер, а следом - ночь. Кстати, стоит упомянуть и о том, что двигается не светило, а планета. И смена дня на ночь происходит из-за того, что планета Земля без остановки вращается вокруг своей неподвижной оси.

Почему же днем не видно звезд, если они, как и солнце, светят всегда? Это объясняется из-за наличия у нашей планеты атмосферы. В воздухе рассеиваются и затмевают слабое свечение звездочек. После его захода рассеивание прекращается, и ничто не загораживает их тусклый свет.

Почему луна?

Итак, солнце светит днем, а звезды ночью. Причины этого в воздушном слое, окружающем землю. А вот почему луна то видна, то нет? Да и когда она есть, то может принимать разные виды - от тонкого серпа до яркого круга. От чего это зависит?

Оказывается, что сама луна не светится. Она работает, как зеркало, которое отражает солнечные лучи на землю. И наблюдателям видна только та часть спутника, которая освещена. Если рассмотреть целый цикл, то он начинается с очень тонкого месяца, который напоминает перевернутую букву «С» или дугу от буквы «Р». В течение недели он растет и становится похожим на половинку круга. Всю следующую неделю он продолжает увеличиваться и с каждым днем все больше приближается к полному кругу. Следующие две недели рисунок уменьшается. И в конце месяца луна полностью исчезает с ночного неба. Точнее, она просто не видна, потому что освещена только та ее часть, которая отвернулась от Земли.

А что видят люди в космосе?

Космонавтов на орбите не занимает вопрос о том, почему солнце светит днем, а звезды ночью. И это связано с тем, что там видно одновременно и то и другое. Объясняется этот факт отсутствием воздуха, который мешает свету от звезд пройти сквозь рассеянные лучи солнца. Можно назвать их счастливцами, потому что они могут сразу увидеть и ближайшую звезду, и те, что далеки.

Кстати, ночные светила различаются по цвету. Причем это хорошо заметно даже с Земли. Главное - внимательно присмотреться. Самые горячие из них светят белым и голубым. Те звезды, которые холоднее предыдущих, желтые. К ним относится и наше Солнце. И самые холодные излучают красный свет.

Продолжение разговора о звездах

Если вопрос о том, почему солнце светит днем, а звезды ночью, возникает у детей постарше, то можно продолжить разговор, вспомнив о созвездиях. В них объединены группы звезд, которые находятся в одном месте на небесной сфере. То есть они кажутся нам расположенными рядом. На самом деле между ними может быть огромное расстояние. Если бы мы могли далеко отлететь от Солнечной системы, то не узнали бы звездного неба. Потому что очертания созвездий сильно изменились бы.

В этих группах звезд видели очертания человеческих фигур, предметов и животных. В связи с этим и появились различные названия. Большая и Малая Медведицы, Орион, Лебедь, Южный Крест и многие другие. Сегодня насчитывается 88 созвездий. Со многими из них связаны мифы и легенды.

Из-за созвездия меняют свое положение на небе. А какие-то вообще видны только в определенный сезон. Существуют такие созвездия, которые невозможно увидеть в Северном или Южном полушарии.

С течением времени созвездия теряли второстепенные звезды, и по их рисунку стало сложно угадать, как возникло название. Самое известное созвездие Северного полушария — Большая Медведица — теперь превратилось в «ковш». И современных детей мучает вопрос: «Где же здесь медведь?»