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中国的杨利伟和美国的赛尔南，在太空看长城产生两种不同的结果，原因可能就在于他们的视力和运气的不同
-文/刘晓军 原题：太空中真的看不到长城？
欧洲航天局一次不算太寻常的“认错”，让人们重新开始对“太空中能不能看到长城”这一话题发生兴趣。
5月19日，欧洲航天局承认他们于5月11日发表的一张从太空中拍摄到的“长城”卫星照，其实只是一条流向北京东北地区密云水库的河流。更正的主要动因是一些学者，包括来自复旦大学的地理学教授满志敏的质疑。
欧航局在官方网站上表示，造成这样的错误，是因为他们在向公众公布这张照片之前没有进行合理的调查。
实际上，这张照片和欧航局的“认错”对于“太空中能不能看到长城”这个问题都毫无意义，因为卫星负载的光学仪器拍摄长城和人眼看长城完全是两码事。据满志敏介绍，用卫星看到长城并不是新鲜事，比如美国的Quickbird商用卫星负载的光学仪器，其分辨率在1米以下，曾经在450公里高空拍长城照片，连城垛和烽火台都清晰可见。
为什么看不到长城？
与杨利伟不假思索地回答“没有看到长城”相比，美国航天员赛尔南3月在新加坡的声明同样坚决：他可以在太空160～320公里高度用肉眼看见长城。
从科学角度上说，100个甚至10000个人没有看见长城，也不能证明其他人真的不能看见长城；而只要有1个以上的人真正看到了长城，就可以证明人可以看到长城(一个科学的结论必须可以在实验中再现，但不必每一次都再现)�？上У氖�，航天员本来就是小众，他们上天的任务又不是为了看长城，导致了这个“实验”很少被重复，对这个问题感兴趣的人也只好纸上谈兵。
本来，军方有关专家对人眼远距离识别问题研究了百年以上，是最适于从理论上正确解释这个问题的人；军方教科书中也有很多相关知识介绍。但由于众所周知的原因，军方专家一直没有出面解释，军方教科书也不能公之于众。
从理论推测而得出“太空中看不到长城”的代表人物是中国科技馆馆长王渝生。他的依据是：人眼分辨率的张角(眼睛的分辨率指眼睛能够分辨两个相邻近的点或线的能力，通常以刚能被分开的两点或两线对眼睛瞳孔中心的张角来表示)是6分，即0.1度，也就是圆周的1／3600。航天器通常的飞行高度是300～400公里，假设在较近的300公里高度，并以此为半径画一个圆，周长约1800公里。那么，肉眼在300公里高空能够看到的圆周应为1800000米×1／3600＝500米，也就是说，只有长宽都能达到500米的物体才能在人眼中表现为一个点，从而被人看见。
而长城的宽度仅在10米左右，照此方法推断，仅靠肉眼，在20公里的高度就很难将它分辨出来，在36公里的高度，长城就会从我们的视线内消失。
看不清不等于看不见
但问题并没有那么简单。
按照王渝生“看不见长城”的理论，在较近的300公里高度，只有长宽都能达到500米的物体才能在人眼中表现为一个点，从而被人看见。根据几何中相似三角形的原理类推，王渝生的“理论”意味着，在3米高度，只有长宽都能达到5毫米的物体才能在人眼中表现为一个点，从而被人看见。进一步类推，也就是说，高个的人低下头，几乎看不见地面的米粒，显然这个理论和生活实践相去太远。
其实，所谓“分辨率”，简单地说也就是平时人们熟悉的“视力”。每个人的视力是不同的，人们看不清视力表上超出自己视力的那几行小字母的方向，也就是无法分辨那几行小字母内两个相邻近的点或线，但确实可以看到小字母模糊的影子，也可以看见视力表周围方框的细线。
所以，看不清不等于看不见。在王渝生前面一段话基础上正确的推论应该是，航天器的飞行高度假设在300公里，地面上只有间隔达到500米的两个物体才能在人眼中分开，而长城的宽度仅在10米左右，所以人眼不可能分清长城的两道墙垛，但这不等于“看不见长城”。
亮度更重要
有一本公开的军事科学专著——《战场武器系统与技术》，由中国军事科学出版社出版，原主编是英国皇家军事科技学院的军事研究部部长杰弗里·李，所有作者均为该学院各学科专家、教授。
这本专著相关部分理论指出，能否看到物体与光线夹角无关，仅仅与光量有关。所以只要一个物体发出足够亮度的光，就可以被看见。
年岁大一点的人可能还记得30多年前全国人民观看中国第一颗卫星从头顶飞过的故事，那一颗卫星轨道近地点高度439公里，但它只有约一米直径，距离“500米大小的物体”很远很远，但当时全国人民在地面上的确都看到了卫星，这是因为，它和周围夜空相比，亮度突出。
实践也可以证明上述理论。直到现在，用小于手掌的镜子反射阳光仍是召唤空中飞机的有效工具之一�？拐绞贝笈杭榫褪怯眯【底臃瓷溲艄飧毡菊交系姆尚性敝甘灸勘�，轰炸用先进德国武器装备起来的国民党军队，使国民党军队本来性能优于日本的德制、美制武器装备大量被炸毁在地面。今天，小镜子仍是飞行员跳伞后、船员弃船后召唤空中飞机救生的简易联络工具之一。
夜间，在客机上我们可以看到十几公里甚至几十公里外的一盏孤灯，还可以轻易地发现遥远的无数颗星星。小镜子、孤灯和星星在人眼中所成的视角远小于0.01度，远小于前文所述人眼分辨率的张角极限，即0.1度，小到我们甚至可以把它们看作点。显然，看到小镜子、孤灯和星星并不是因为它们的张角达到了人眼的分辨要求，而是因为它有足够亮度，并与周围的背景形成了一定的反差。
线状物更显眼
大约从第一次世界大战开始，军事教科书就强调这样一个事实：肉眼观察一个点和一条线的极限距离是截然不同的。所以在90年前，发达国家军队就逐步开始采用不同的色块，分割细长的武器装备，特别是长度超过百米的战舰，以免被对手远距离发现，发展到今天这就是各国军队普遍采用的“迷彩”。
每个人可以亲自做一个简单的小试验，剪下一长段黑色头发，拿在手里完全竖过来看它的断面，这时多数人都无法看到它，说明暗的点状目标不易被发现。但当你把手中的头发横过来，这时你就能看到头发。如果把一根黑头发横粘在2米外的白墙上，多数人都可以看到它，有人甚至可以勉强看到横粘在4米外的白墙上的头发，和粘在6米外窗户玻璃上，以蓝天为背景的头发。
晴朗的夏日中午，如果运气好，同时你或同伴视力正常，可以看到200米至500米外屋顶上和田野上空悬挂的细细的电线，这远远超越有关张角小于0.1度的物体人眼看不见的理论。同时我们却看不见同等距离上的一只大得多的麻雀，证明人眼对线条的观察距离确实比点状物大得多。
人头发的粗细在0.05～0.08毫米之间，以上述2米外看到头发的试验结果从理论上推算，正常人眼至少在200米距离可以看到5～8毫米的细线，在200公里距离可以看到5～8米宽度的线状物。而长城正是线状目标。
太空看长城依然难
当然，地面对地面观察的结果不能简单地作为天、地之间观察的依据，天和地之间还隔着大气层。大气湍流使天、地间观察时目标发生轻微抖动。另外，飞船对地观察时对比度及观察结果还受很多气候和环境条件影响。例如空气污染、沙尘暴和雨、雪、云、雾都严重妨碍观察。太阳角度以及植被季节亮度变化也同样严重影响对比度及观察结果。
不同的人观察目标的能力也有巨大差异。例如部分乡村小孩发现远处小鸟的能力比城市小孩强得多；一些飞行员长期在空中和机场上远距离观察，结果变成视力超常的“远视眼”，远距离观察能力非常人可比。
从这些因素来看，美国航天员赛尔南在160公里高度看到长城，以及杨立伟没有看到长城都是可能的，都很正常。
赛尔南上太空是30多年前的事，那时空气污染还不严重，能见度良好；或许他眼睛很好，没有被长期航天员学习伤了视力；又没有遇到沙尘暴和雨雪云雾；另外飞船位置、太阳角度以及季节植被亮度也许恰好适合观察长城；同时赛尔南160公里的最低轨道高度比杨立伟的343公里低了许多，自然观察地面也更清晰。而杨立伟上天是在秋季，地面一片风尘，阳光暗淡，地面对比度不好，在高轨道飞船上看不到长城完全属于正常。-
(来源：《中国新闻周刊》 本文作者为军事科普作家)
