Frage von LordRob, 137

Wenn man im interstellarem weltraum ist, sieht man die eigene hand vor augen?

Wenn man im weltraum schwebt, und nicht bei der sonne ist, also von allen richtungen gleichschwach angeleuchtet wird, dann sieht es ja so aus: Man ist in einem scheinbar unendlichen raum, und sieht die sterne. Aber es ist ja trotzdem extrem dunkel, wie würde man seine eigene Hand sehen? Als komplett schwarze sillhuette?

Expertenantwort
von TomRichter, Community-Experte für Physik, 31

Sternenhimmel in mondloser Nacht wird in der photografischen Literatur mit einer Beleuchtungsstärke von 10^(-3) lx angegeben. Also einfallendes Licht auf die Hand: 10^(-3) lm / m^2

Außerhalb der Erdatmosphäre ist es noch ein bisschen heller, das gleicht dann die mögliche Ungenauigkeit der angegebenen Beleuchtungsstärke aus.

Wenn wir von einem weißen Raumanzug ausgehen, wird in erster Näherung das gesamte einfallende Licht gleichmäßig in einem Raumwinkel von 2 * pi (ungefähr 6) wieder reflektiert, ergibt dann für die Hand als Lichtquelle eine Leuchtdichte von 1/6 * 10^(-3) cd / m^2, großzügig gerundet 10^(-4) cd / m^2

Nach der hier

https://e3.physik.uni-dortmund.de/~suter/Vorlesung/Medizinphysik_06/5_Folien.pdf

gefundenen Anpassungskurve wäre das durchschnittliche Auge nach etwa 12 Minuten Anpassungszeit in der Lage, diese geringe Helligkeit vom absoluten Schwarz zu unterscheiden. Bei doppelter Anpassungszeit würde ein Viertel der Helligkeit ausreichen, aber dann ist die Grenze der Empfindlichkeit erreicht.

Zusammengefasst: Anfangs würde man nur sehen, dass die Hand als schwarzes Etwas die Sterne verdeckt. Aber nach zwölf Minuten könnte man die Hand tatsächlich sehen.

Kommentar von stey1954 ,

@TomRichter,

Es ging ja gar nicht darum, ob man eigene Hand außerhalb der Erdatmosphöre sieht. Es ging darum, ob man die auch, zwischen zigtausende LJ von einander entfernten Sterne sieht! 

Liebe Grüße  <(●_●)>  Pippa & Rozina

Kommentar von TomRichter ,

Nein, von zigtausenden Lichtjahren - also außerhalb unserer Galaxie - war nicht die Rede. Wenn wir aber an einem Ort innerhalb unserer Milchstraße sind, dann ist die von den Sternen ankommende Lichtmenge nicht wesentlich anders als auf der Erde oder in Erdnähe im All, solange Mond und Sonne fehlen.

Kommentar von stey1954 ,

@ TomRichter,

Bis zu gegenüber liegendem Ende der Milchstraße, über Norma - und Scutum - Centaurus - Ausläufern hinüber, sind es 78 000 LJ, also, sind die, von mir erwehnten zugtausende LJ locker noch immer in der Milchstraße - noch immer interstellar. Und, Du? Du bist der erste Mensch, der behauptet, daß man, wenn es stock dunkel ist, nach 12 Min. noch eigene Hand sehen kann. Nicht mal auf der Erde kannst Du es, geschweige denn in einem Nebenarm der Milchstraße, 26 000 LJ vom galaktischen Zentrum entfernt??? Seit 1969 weiß man es, aus welchen Quellen schöpfst Du???

Liebe Grüße <(●_●)>  Pippa & Rozina. 

Kommentar von TomRichter ,

Ich denke, ich habe es nachvollziehbar vorgerechnet. Die eine Quelle (Empfindlichkeit des Auges) in meiner Antwort zitiert, die andere (Beleichtungsstärke unter mondlosem Sternenhimmel) ist z.B. hier zu finden:

http://www.seliger-gmbh.de/wp-content/themes/seliger/epaper-Seliger_Lichttechnik...

Wie wäre es mit nachrechnen?

Kommentar von TomRichter ,

Und noch eine Ergänzung zur Leistungsfähigkeit des menschlichen Auges:

http://www.netdoktor.de/news/augentropfen-ermoeglichen-sehen-im-dunklen/

Ich fand leider keine Information dazu, ob dieser Stoff auch die Leistung des vollständig adaptierten Auges noch steigert.

Antwort
von JTKirk2000, 61

Zunächst einmal, wenn man sich im interstellaren Raum im Vakuum befindet, ist das ziemlich ungesund, wenn man keinen Raumanzug anhat. Wenn man keinen anhat, liegt wohl die geringste Sorge darin, ob man seine Hand sehen kann, aber vermutlich werden die Augen allein schon wegen der Kälte und des geringen "Luft"-drucks nicht gerade viel sehen. Hat man aber einen Raumanzug an, so wird man vermutlich die eigene Hand nicht sehen können, sondern allenfalls den umgebenden Handschuh. 

Wenn man eine sternenklare Nacht gesehen hat, so weiß man dass es zumindest innerhalb einer Galaxie nirgends wirklich dunkel ist, Man mag sich vielleicht im interstellaren Raum und damit außerhalb eines jeden Sonnensystems befinden, aber ich habe mal eine recht gute, sternenklare Nacht an einem See mitten im Nirgendwo gesehen, wo es praktisch keine nennenswerte Lichtverschmutzung der Atmosphäre gab und der Ausblick auf die Sterne war so umfangreich, wie ich es sonst kaum erlebt hatte. Außerhalb der Atmosphäre muss dieser Anblick in Bezug auf die Vielzahl der Sterne, die man sehen kann, überwältigend sein. Leider ist es allerdings auch so, dass Kameras echte Probleme haben, gleichzeitig lichtstarke und lichtschwache Objekte zu erfassen. Daher kann man mit einer Kamera niemals den Eindruck vermitteln, den man mit eigenen Augen im Weltall von dem Licht der umgebenden Sterne gewinnen könnte. zum Vergleich genügt es schon, wenn man den Mond fotografieren möchte, während dieser als Halbmond erscheint. 

Das menschliche Auge ist fähig, wenn man sich entsprechend konzentriert und die Nacht klar genug ist, dass es sowohl die helle als auch die von der Sonne unbeleuchtete Seite sehen kann. Eine Kamera hingegen kann entweder nur die von der Sonne beleuchtete Seite des Mondes fotografieren, oder aber auch die unbeleuchtete Seite erfassen, während dann die beleuchtete Seite des Mondes extrem grell erscheint - dies geschieht sogar, wenn man den Mond fotografiert, während er zum Teil im Schatten der Erde ist, obwohl der Teil im Erdschatten bequem mit dem menschlichen Auge zu sehen ist. 

Wenn man sich lange genug in relativer Dunkelheit befindet, gewöhnen sich die Augen auch an diese Dunkelheit - die Pupillen werden entsprechend weiter geöffnet, vermutlich bis man im Extremfall die Iris kaum noch erkennen kann. Wirklich dunkel ist es, wie oben beschrieben, auch im interstellaren Raum nicht. Von daher wäre es wohl eine sehr interessante Erfahrung, dies mit einem Raumanzug mal im interstellaren Raum zu versuchen. Leider ist es sehr wahrscheinlich, dass wir in den nächsten Jahrzehnten wohl nicht zu bemannten interstellaren Reisen in der Lage sein werden, sodass es lediglich Theorie bleibt.

Kommentar von LordRob ,

Kann den Handschuh jetzt sehen, oder nur komplett schwarz.

Das auge hat auch seine Grenzen

Kommentar von JTKirk2000 ,

Ich habe es noch nicht ausprobiert. Aber was ich ausprobiert hatte war an dem erwähnten See. Und obwohl das einzig sichtbare Licht von den Sternen kam und selbst der Mond nicht am Himmel zu sehen war, konnte man alles sehr gut erkennen. Allerdings war es nicht hell genug, um Farben erkennen zu können. Ich nehme an, dass es im interstellaren Raum in einem Raumanzug ohne künstliche Beleuchtung ähnlich wäre, nur dass dort keine Atmosphäre ist, die Licht filtern könnte, sodass das Licht der Sterne noch um einiges heller erscheinen dürfte.

Kommentar von stey1954 ,

@ JTKirk2000,

Nur Eines muß ich leider korrigieren, bin zwar Laie, aber ich weiß, das Erdatmosphöre kein Sternenlicht absorbiert. Wenn dies geschehen würde, dürften Astronomen und Co. nie verlässliche Lichtspektren der Sterne auf der Erde erhalten. Dies würde heißen, daß nur im Orbit befindlichen Sternenbeobachtungssatelliten das Lichtspektrum der Sterne liefern würden - was nicht stimmt. 

Also, nochmals:

 Sternenlicht wird nicht durch Erdatmosphäre "gefiltert", verzerrt aber schon. 

Liebe Grüße  <(●_●)>  Pippa & Rozina 

Kommentar von JTKirk2000 ,

Nur Eines muß ich leider korrigieren, bin zwar Laie, aber ich weiß, das Erdatmosphöre kein Sternenlicht absorbiert.

Und wie sie das macht. So wie sie Licht von der Sonne im UV-Bereich filtert und reflektiert und auch in anderen Wellenlängen die Energie beugt, bricht und filtert, macht sie das ganz genauso auch mit dem Licht von Sternen und sogar von den Planeten, Monden und so weiter, welche das Sonnenlicht reflektieren. 

Die Erdatmosphäre macht das sogar so gut, dass Astronomen sogar höchstmöglich gelegene Gegenden wie beispielsweise in der Atacama-Wüste (wenn ich mich recht entsinne) nutzen, um stationäre Radioteleskope aufzustellen oder sogar Teleskope in Flugzeugen einzusetzen, gerade weil die Atmosphäre so viel filtert und reflektiert. Wenn die Atmosphäre das nicht tun würde, warum gäbe es dann höchstmöglich gelegene stationäre und mobile Teleskope? Würde die Atmosphäre kein Sternenlicht filtern, hätten auch die Weltraumteleskope keinen Sinn.

Im Übrigen, wo Du es ansprichst mit der Verzerrung. Bezüglich des UV-Lichts verdanken wir unsere Existenz nur der Filtereigenschaft der Erdatmosphäre, denn ohne sie gäbe es kein Leben zumindest außerhalb der Meere.

Kommentar von NutzlosAlpha ,

Nur Eines muß ich leider korrigieren, bin zwar Laie, aber ich weiß, das Erdatmosphöre kein Sternenlicht absorbiert.

Die Erdatmosphäre absorbiert einen Teil der eingehenden Strahlung, in Abhängigkeit von der Wellenlänge. Licht mit kurzen Wellenlängen wird dabei weniger absorbiert und dafür stärker gestreut, während es bei Licht mit langen Wellenlängen umgekehrt ist.

Wenn dies geschehen würde, dürften Astronomen und Co. nie verlässliche Lichtspektren der Sterne auf der Erde erhalten.

Bei der Spektroskopie von der Erde aus muss man die terrestrischen Linienspektren kennen, eben weil sie die Ergebnisse verfälschen. Da man die Spektren der terrestrischen Moleküle aber bereits kennt, ist das kein Problem mehr.

Was die Spektren der Sterne selbst angeht, so  weiß man mittlerweile ebenfalls, wie stark die Atmosphäre welche Wellenlänge absorbiert. Außerdem wird durch bloße Absorbtion ja nur die Gesamtintensität abgeschwächt und nicht willkürlich neue Linien hinzugefügt (wenn man von den zuvor genannten terrestrischen absieht, die man aber wie gesagt herausrechnen kann).

Antwort
von BurkeUndCo, 44

Wenn Du die Hand mit einer Lampe beleuchtest, dann ja.

Sonst NEIN, denn woher soll das Licht kommen, das den Umriss Deiner Hand und deren Fläche beleuchtet.

Du kannst natürlich erkennen,  dass es ein gewisses Gebiet gibt, in dem Deine Hand dahinterliegende Sterne verdeckt, aber da die Sterne im Weltall nicht lückenlos und schon gar nicht regelmäßig verteilt sind, gibt das dann kein Sehen des Handumrissses, sondern nur eine grobe Erkenntniss  dass hier eine Verdeckung stattfindet.


Mit etwas Aufwand kannst Du dann den Umriss Deiner Hand rekonstruieren, indem du einen hellen Stern betrachtest und durch Bewegung der Hand feststellst, wann du diesen Stern gerade abdeckst und wann nicht. Aber echtes Sehen ist das sicher nicht.

Kommentar von NutzlosAlpha ,

Warst du schonmal in einer Gegend mit wirklich dunklem Himmel? Und ich meine damit nicht Nordsee oder Alpen, sondern wirklich dunkler Himmel abseits jeglicher Zivilisation, wie Sahara oder Zentralaustralien. Dort ist es so dunkel, dass die Sommermilchstraße Schatten wirft, du kannst also deine Hand  tatsächlich als schwarze Silhouette vor hellem Himmel erkennen.

Wenn man jetzt noch bedenkt, dass die Erdatmosphäre einen nicht unerheblichen Teil des Lichts absorbiert, kann man getrost davon ausgehen dass das auch im Weltraum funktioniert, vorausgesetzt, man hält die Hand in die richtige Richtung und nicht etwa in eine besonders sternenarme Richtung.

Außerdem kommt es darauf an, wo genau man sich befindet. Interstellar heißt aus unserer Sicht ja zunächst einmal nur, innerhalb der Milchstraße - ob nahe am Zentrum oder am Rand geht daraus zunächst nicht hervor. Folglich lässt sich keine pauschale Aussage treffen, wenn man nur den Begriff interstellar hat. Geht man von der näheren Sonnenumgebung innerhalb der Milchstraße aus, lautet die Antwort "unter Umständen ja".

Antwort
von dompfeifer, 27

Wenn hinter Deiner vorgehaltenen Hand eine starke Lichtquelle, z.B. die Sonne ist, siehst Du die Silhouette. Mit der Sonne im Rücken siehst Du die Hand normal. Und abseits jeder großen Lichtquelle siehst Du die Hand nicht.

Antwort
von teutonix1, 54

Ich "sehe" das so:

Du siehst nur, dass irgend etwas die Sterne verdeckt, für eine Silhouette ist nicht genug Licht vorhanden.

Kommentar von JTKirk2000 ,

Ich weiß nicht mehr, ob es mit Keppler oder mit Hubble war, aber mit einem dieser Weltraumteleskope fotografierte man mal einen Sektor, der sehr dunkel erschien, weshalb man vermutete, dass dort wohl keine Sterne zu sehen sein werden. Erstaunlicherweise ist diese Dunkelheit jedoch nur relativ gewesen und weniger auf die Sterne zurückzuführen, als vielmehr darauf, dass eine Kamera Probleme damit hat, dass sie nicht gleichzeitig lichtstärkere und lichtschwächere Objekte wirklich erfassen kann, denn dieser vermeintlich leere Sektor enthielt immer noch sogar mehrere Galaxien, die entsprechend weit entfernt waren. 

Wirkliche Dunkelheit gibt es also nicht im Weltraum, vermutlich nicht einmal im intergalaktischen Raum. Nur die Lichtverschmutzung innerhalb einer Atmosphäre kann den Eindruck erwecken, dass selbst in einer sternenklaren Nacht kaum Sterne zu sehen sind.

Kommentar von stey1954 ,

@ JTKirk2000,

es war Hubble. 4 Monate lang hat man eine Fläche der Größe ausgestreckten Daumennagels aufgenommen und hunderte entstehender Galaxien aufgenommen. Diese Aufnahme heißt "Deep Field". Später entstand noch eine solche "Aufnahme", ich glaube, die heißt "Super Deep Field"???

In intergalaktischem Raum ist stockdunkel, außer, Du bist Mitten in einem Claster (da gibt es auch "intergalaktischen Raum" egal , wie klein der ist). Stockdunkel ist es aus einem einfachen Grund, die Entfernungen zwischen den Sternen sind so riesig, daß dieses bisschen Licht, was zu Dir herankommt, nicht in der Lage ist, irgendwas zu erhellen (Rotverschiebung gehe ich hier nicht ein, aber, daß es immer dunkler wird - schon. Es kommen auf uns Zeiten zu, wo wir gar keine Sterne oder Galaxien mehr sehen werden und daß es je welche gab, wird unseren Aufzeichnungen in einpaar Milliarden Jahren, keiner mehr glauben können). 

Du siehst Sternchen um Deine Hand herum und dadurch kannst Du auch ihre Größe fühlen. Sehen kannst Du weder Deine Hand noch Deinen Handschuh, auch wenn der weiß wäre! 

BIS DAHIN, HAT DIE IGF SCHON EINE LÖSUNG GEFUNDEN, MACH DIR KEINE SORGEN, bis dahin sind noch ca.30-35 Milliarden Lichtjahre!!!

Liebe Grüße. <(●_●)>  Pippa & Rozina

Kommentar von BurkeUndCo ,

Völlig korrekte Beschreibung.

Der normale Zustand ddes Weltalls ist absolute Dunkelheit.

Die paar Sternchen sind nur bei direkter Betrachtung sichtbar, wenn dderen Bild dirrekt in Dein Auge fällt. Als diffuse Hintergrundsbeleuchtung für anddere Objekte ist ihr Licht viel zu schwach.

Es gibt natürlich die kosmisache Hintergrundsstrahlung von der 4K oder 5 K Weltraumtemperatur, aber um diese Strahlung sehen zu können, müssten die Augen im Millimeterwellen-Spektralbereich empfindlich sein.

Kommentar von stey1954 ,

@ BirkeUndCo,

Wir hätten noch vielleicht erwähnen können, daß im Weltall Sterne nicht so groß aussehen und nicht so funkeln, wie auf der Erde. Ursachen sind verschieden temlerierten Luftschichten und dadurch  hervorgerufenen Luftbewegungen der Erdatmosphäre. Im Weltall haben Sterne fast keine Corona um sich herum, wegen riesigen Entfernungen, sieht man nichts um den Stern herum. Auf der Erde aber, haben alle Sterne eine strahlenförmige "Corona", da unsere Atmosphäre welche herzaubert.

Liebe Grüße. <(●_●)>  Pippa & Rozina  

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