ความสามารถอันน่าทึ่งของดวงตามนุษย์: การมองเห็นของจักรวาลและรังสีที่มองไม่เห็น ระดับที่ 1 : การมองเห็นที่ชัดเจน คุณมองเห็นวัตถุได้เล็กแค่ไหน? วิสัยทัศน์ที่ชัดเจน III

ตั้งแต่การเห็นกาแลคซีไกลโพ้นที่อยู่ห่างออกไปหลายปีแสงไปจนถึงการรับรู้สีที่มองไม่เห็น Adam Hadhazy จาก BBC อธิบายว่าทำไมดวงตาของคุณจึงทำสิ่งที่น่าทึ่งได้ ลองมองไปรอบ ๆ คุณเห็นอะไร? สี ผนัง หน้าต่าง ทั้งหมดนี้ดูชัดเจน ราวกับว่านี่คือสิ่งที่ควรจะเป็น ความคิดที่ว่าเราเห็นทั้งหมดนี้ด้วยอนุภาคของแสง - โฟตอน - ที่กระเด็นออกจากวัตถุเหล่านี้และเข้าสู่ดวงตาของเรานั้นดูเหลือเชื่อ

การทิ้งระเบิดโฟตอนนี้ถูกดูดซับโดยเซลล์ที่ไวต่อแสงประมาณ 126 ล้านเซลล์ ทิศทางและพลังงานต่างๆ ของโฟตอนจะถูกส่งไปยังสมองของเรา รูปแบบที่แตกต่างกัน, สี, ความสว่าง, เติมเต็มโลกหลากสีของเราด้วยรูปภาพ

วิสัยทัศน์อันน่าทึ่งของเราเห็นได้ชัดว่ามีข้อจำกัดหลายประการ เราไม่สามารถมองเห็นคลื่นวิทยุที่มาจากอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของเรา เราไม่สามารถมองเห็นแบคทีเรียใต้จมูกของเรา แต่ด้วยความก้าวหน้าทางฟิสิกส์และชีววิทยา เราสามารถระบุขีดจำกัดพื้นฐานได้ การมองเห็นที่เป็นธรรมชาติ. “ทุกสิ่งที่คุณเห็นได้มีขีดจำกัดมากที่สุด ระดับต่ำทั้งด้านบนและด้านล่างซึ่งคุณไม่สามารถมองเห็นได้” Michael Landy ศาสตราจารย์ด้านประสาทวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยนิวยอร์กกล่าว

เรามาเริ่มดูเกณฑ์การมองเห็นเหล่านี้ผ่านเลนส์ - ขออภัยที่หลายคนเชื่อมโยงกับการมองเห็นตั้งแต่แรก: สี

เหตุใดเราจึงเห็นสีม่วงและไม่ใช่สีน้ำตาลนั้นขึ้นอยู่กับพลังงานหรือความยาวคลื่นของโฟตอนที่กระทบกับเรตินาซึ่งอยู่ที่ด้านหลังของลูกตา ตัวรับแสงมีสองประเภทคือเซลล์รูปแท่งและเซลล์รูปกรวย กรวยมีหน้าที่รับผิดชอบเรื่องสี และแท่งไม้ช่วยให้เรามองเห็นเฉดสีเทาในสภาพแสงน้อย เช่น ในเวลากลางคืน Opsins หรือโมเลกุลของเม็ดสีในเซลล์จอประสาทตาดูดซับพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าจากโฟตอนที่ตกกระทบ แรงกระตุ้นไฟฟ้า. สัญญาณนี้ผ่านไป เส้นประสาทตาสู่สมองซึ่งเป็นจุดกำเนิดการรับรู้สีและภาพอย่างมีสติ

เรามีกรวยสามประเภทและออปซินที่สอดคล้องกัน ซึ่งแต่ละประเภทมีความไวต่อโฟตอนที่มีความยาวคลื่นเฉพาะ กรวยเหล่านี้ถูกกำหนดให้เป็น S, M และ L (ความยาวคลื่นสั้น กลาง และยาว ตามลำดับ) เรารับรู้คลื่นสั้นเป็นสีน้ำเงิน คลื่นยาวเป็นสีแดง ความยาวคลื่นระหว่างนั้นและรวมกันกลายเป็นรุ้งสมบูรณ์ “แสงทั้งหมดที่เราเห็น เว้นแต่จะถูกสร้างขึ้นเทียมด้วยปริซึมหรืออุปกรณ์อัจฉริยะอย่างเลเซอร์ นั้นเป็นส่วนผสมของความยาวคลื่นที่แตกต่างกัน” Landy กล่าว

ในบรรดาความยาวคลื่นที่เป็นไปได้ทั้งหมดของโฟตอน โคนของเราจะตรวจจับแถบเล็กๆ ตั้งแต่ 380 ถึง 720 นาโนเมตร ซึ่งเราเรียกว่าสเปกตรัมที่มองเห็นได้ นอกเหนือจากสเปกตรัมการรับรู้ของเราแล้ว ยังมีสเปกตรัมอินฟราเรดและสเปกตรัมวิทยุ ซึ่งสเปกตรัมหลังจะมีความยาวคลื่นตั้งแต่หนึ่งมิลลิเมตรถึงหนึ่งกิโลเมตร

เหนือสเปกตรัมที่มองเห็นได้ของเรา ที่มีพลังงานสูงกว่าและความยาวคลื่นสั้นกว่า เราพบสเปกตรัมอัลตราไวโอเลต จากนั้นก็เป็นรังสีเอกซ์ และที่ด้านบนสุดคือสเปกตรัมรังสีแกมมา ซึ่งมีความยาวคลื่นถึงหนึ่งในล้านล้านของเมตร

แม้ว่าพวกเราส่วนใหญ่จะถูกจำกัดให้ใช้สเปกตรัมที่มองเห็นได้ แต่ผู้ที่มีภาวะพิการทางสายตา (ขาดเลนส์) ก็สามารถมองเห็นได้ในสเปกตรัมอัลตราไวโอเลต Aphakia มักเกิดขึ้นเนื่องจากการผ่าตัดต้อกระจกหรือความพิการแต่กำเนิด โดยปกติ เลนส์จะบล็อกแสงอัลตราไวโอเลต ดังนั้นหากไม่มีเลนส์ ผู้คนจะสามารถมองเห็นได้ไกลกว่าสเปกตรัมที่มองเห็นและรับรู้ความยาวคลื่นสูงถึง 300 นาโนเมตรในโทนสีน้ำเงิน

การศึกษาในปี 2014 พบว่า เราทุกคนสามารถเห็นโฟตอนอินฟราเรดได้ หากโฟตอนอินฟราเรดสองตัวชนเซลล์เรตินาโดยไม่ได้ตั้งใจ พลังงานของพวกมันจะรวมกัน เปลี่ยนความยาวคลื่นจากที่มองไม่เห็น (เช่น 1,000 นาโนเมตร) เป็น 500 นาโนเมตรที่มองเห็นได้ (เย็น สีเขียวเพื่อดวงตาส่วนใหญ่)

ดวงตาของมนุษย์ที่มีสุขภาพดีจะมีกรวยสามประเภท ซึ่งแต่ละประเภทสามารถแยกแยะเฉดสีต่างๆ ได้ประมาณ 100 เฉด ดังนั้น นักวิจัยส่วนใหญ่จึงเห็นพ้องกันว่าดวงตาของเราสามารถแยกแยะเฉดสีได้ทั้งหมดประมาณหนึ่งล้านเฉด อย่างไรก็ตาม การรับรู้สีเป็นความสามารถเชิงอัตวิสัยที่ค่อนข้างแตกต่างกันไปในแต่ละคน ทำให้ยากต่อการระบุตัวเลขที่แน่นอน

“มันค่อนข้างยากที่จะระบุเป็นตัวเลข” คิมเบอร์ลี เจมิสัน นักวิทยาศาสตร์การวิจัยจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เออร์ไวน์ กล่าว “สิ่งที่คนหนึ่งเห็นอาจเป็นเพียงส่วนหนึ่งของสีที่อีกคนมองเห็นเท่านั้น”

เจมิสันรู้ว่าเขากำลังพูดถึงอะไรเพราะเขาทำงานร่วมกับ "เตตราโครมา" ซึ่งเป็นผู้ที่มีวิสัยทัศน์ "เหนือมนุษย์" บุคคลที่หายากเหล่านี้ซึ่งส่วนใหญ่เป็นผู้หญิงมี การกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมซึ่งทำให้พวกเขามีกรวยที่สี่เพิ่มเติม พูดง่ายๆ ก็คือ ต้องขอบคุณกรวยชุดที่สี่ เตตราโครมาจึงสามารถมองเห็นสีได้ 100 ล้านสี (ผู้ที่ตาบอดสี ไดโครมา มีกรวยเพียงสองประเภทและมองเห็นสีได้ประมาณ 10,000 สี)

เราต้องดูโฟตอนขั้นต่ำกี่โฟตอน?

เพื่อที่จะ การมองเห็นสีใช้งานได้ กรวยมักจะต้องการแสงมากกว่าแบบแท่งมาก ดังนั้น ในสภาพแสงน้อย สีจะ "จางลง" เมื่อมีแท่งสีเดียวปรากฏอยู่ด้านหน้า

ภายใต้สภาพห้องปฏิบัติการที่เหมาะสมและในบริเวณเรตินาซึ่งขาดแท่งไปเป็นส่วนใหญ่ โคนสามารถทำงานได้โดยใช้โฟตอนเพียงไม่กี่โฟตอนเท่านั้น อย่างไรก็ตาม แท่งไม้จะทำงานได้ดีกว่าในสภาพแสงที่กระจาย ดังการทดลองในทศวรรษปี 1940 แสดงให้เห็น แสงควอนตัมหนึ่งดวงเพียงพอที่จะดึงดูดความสนใจของเราได้ Brian Wandell ศาสตราจารย์ด้านจิตวิทยาและวิศวกรรมไฟฟ้าที่ Stanford กล่าวว่า "ผู้คนสามารถตอบสนองต่อโฟตอนเพียงตัวเดียวได้" “ไม่มีประโยชน์ที่จะอ่อนไหวกว่านี้”

ในปี 1941 นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยโคลัมเบียให้ผู้คนนั่งอยู่ในห้องมืดและปล่อยให้สายตาปรับ ก้านใช้เวลาหลายนาทีในการเข้าถึงความไวเต็มที่ ซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้เรามีปัญหาในการมองเห็นเมื่อไฟดับกะทันหัน

จากนั้นนักวิทยาศาสตร์ก็ฉายแสงสีฟ้าเขียวที่ด้านหน้าของตัวอย่าง ที่ระดับที่สูงกว่าโอกาสทางสถิติ ผู้เข้าร่วมสามารถตรวจจับแสงได้เมื่อโฟตอน 54 ตัวแรกมาถึงดวงตาของพวกเขา

หลังจากชดเชยการสูญเสียโฟตอนที่เกิดจากการดูดกลืนโดยส่วนประกอบอื่นๆ ของดวงตา นักวิทยาศาสตร์พบว่าโฟตอน 5 ตัวกระตุ้นแท่งพลังงาน 5 แท่งที่แยกจากกัน ซึ่งทำให้ผู้เข้าร่วมรู้สึกถึงแสง

อะไรคือขีดจำกัดของสิ่งที่เล็กที่สุดและไกลที่สุดที่เรามองเห็น?

ข้อเท็จจริงนี้อาจทำให้คุณประหลาดใจ: ไม่มีขีดจำกัดโดยธรรมชาติสำหรับสิ่งที่เล็กที่สุดหรือไกลที่สุดที่เรามองเห็น ตราบใดที่วัตถุทุกขนาดและทุกระยะส่งโฟตอนไปยังเซลล์เรตินา เราก็สามารถมองเห็นพวกมันได้

“สิ่งที่ดวงตาสนใจคือปริมาณแสงที่ตกกระทบดวงตา” Landy กล่าว - จำนวนโฟตอนทั้งหมด คุณสามารถทำให้แหล่งกำเนิดแสงมีขนาดเล็กและห่างไกลอย่างน่าขัน แต่หากมันปล่อยโฟตอนอันทรงพลังออกมา คุณก็จะได้เห็นมัน"

เช่น ความเชื่อที่นิยมกล่าวไว้ว่าในคืนที่มืดมิดและชัดเจน เราจะมองเห็นแสงเทียนได้จากระยะไกล 48 กิโลเมตร แน่นอนว่าในทางปฏิบัติ ดวงตาของเราจะถูกอาบด้วยโฟตอน ดังนั้นปริมาณแสงที่พเนจรจากระยะไกลก็จะหลงหายไปในความยุ่งเหยิงนี้ “เมื่อคุณเพิ่มความเข้มของแบ็คกราวด์ ปริมาณแสงที่คุณต้องการเห็นบางสิ่งบางอย่างจะเพิ่มขึ้น” Landy กล่าว

ท้องฟ้ายามค่ำคืนซึ่งมีพื้นหลังสีเข้มเต็มไปด้วยดวงดาว เป็นตัวอย่างที่ชัดเจนของระยะการมองเห็นของเรา ดวงดาวมีขนาดใหญ่มาก ส่วนมากที่เราเห็นในท้องฟ้ายามค่ำคืนมีเส้นผ่านศูนย์กลางหลายล้านกิโลเมตร แต่แม้แต่ดาวที่อยู่ใกล้ที่สุดก็ยังอยู่ห่างจากเราอย่างน้อย 24 ล้านล้านกิโลเมตร ดังนั้นจึงเล็กมากในสายตาของเราจนไม่สามารถมองเห็นได้ แต่เรากลับเห็นว่าพวกมันเป็นจุดเปล่งแสงอันทรงพลังในขณะที่โฟตอนที่เดินทางข้ามระยะทางจักรวาลเข้าสู่ดวงตาของเรา

ดาวทุกดวงที่เราเห็นในท้องฟ้ายามค่ำคืนนั้นตั้งอยู่ในกาแล็กซีของเรา - ทางช้างเผือก วัตถุที่อยู่ไกลที่สุดที่เราสามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่านั้นอยู่นอกกาแลคซีของเรา นั่นคือกาแล็กซีแอนโดรเมดา ซึ่งอยู่ห่างออกไป 2.5 ล้านปีแสง (แม้ว่าจะเป็นเรื่องที่ถกเถียงกัน แต่บางคนก็อ้างว่าพวกเขาสามารถมองเห็นดาราจักรสามเหลี่ยมได้ในท้องฟ้ายามค่ำคืนที่มืดมิดอย่างยิ่ง และมันอยู่ห่างออกไปสามล้านปีแสง คุณแค่ต้องเชื่อคำพูดของพวกเขา)

ดาวนับล้านล้านดวงในกาแล็กซีแอนโดรเมดา เมื่อพิจารณาระยะห่างจากมัน เบลอจนกลายเป็นท้องฟ้าที่คลุมเครือและส่องแสง แต่ขนาดของมันก็ใหญ่โต ในแง่ของขนาดที่ปรากฏ แม้ว่าจะอยู่ห่างออกไปหลายล้านล้านกิโลเมตร แต่กาแลคซีแห่งนี้ก็กว้างกว่าถึงหกเท่า พระจันทร์เต็มดวง. อย่างไรก็ตาม มีโฟตอนเพียงไม่กี่ตัวที่เข้าตาเราจนแทบจะมองไม่เห็นสัตว์ประหลาดบนท้องฟ้านี้

การมองเห็นจะคมชัดขนาดไหน?

เหตุใดเราจึงไม่สามารถแยกแยะดาวแต่ละดวงในกาแล็กซีแอนโดรเมดาได้ ขีดจำกัดของความละเอียดในการมองเห็นหรือการมองเห็นของเรานั้นกำหนดข้อจำกัดของมัน การมองเห็นคือความสามารถในการแยกแยะรายละเอียดต่างๆ เช่น จุดหรือเส้นแยกจากกัน เพื่อไม่ให้เบลอพร้อมกัน ดังนั้น เราจึงถือว่าขีดจำกัดของการมองเห็นเป็นจำนวน "จุด" ที่เราสามารถแยกแยะได้

ขีดจำกัดของการมองเห็นถูกกำหนดโดยปัจจัยหลายประการ เช่น ระยะห่างระหว่างกรวยและแท่งที่อัดแน่นอยู่ในเรตินา สิ่งสำคัญอีกอย่างหนึ่งก็คือทัศนศาสตร์ของลูกตาซึ่งดังที่เราได้กล่าวไปแล้วป้องกันการแทรกซึมของโฟตอนที่เป็นไปได้ทั้งหมดไปยังเซลล์ที่ไวต่อแสง

ตามทฤษฎีแล้ว การวิจัยแสดงให้เห็นว่าสิ่งที่ดีที่สุดที่เรามองเห็นได้คือประมาณ 120 พิกเซลต่อองศาของส่วนโค้ง ซึ่งเป็นหน่วยวัดเชิงมุม คุณสามารถคิดว่ามันเป็นกระดานหมากรุกขาวดำขนาด 60 x 60 ที่พอดีกับเล็บมือของมือที่เหยียดออก “มันเป็นรูปแบบที่ชัดเจนที่สุดที่คุณมองเห็นได้” Landy กล่าว

การทดสอบการมองเห็นก็เหมือนกับแผนภูมิที่มีตัวอักษรขนาดเล็ก ที่ใช้หลักการเดียวกัน ขีดจำกัดความรุนแรงเดียวกันนี้อธิบายว่าทำไมเราไม่สามารถแยกแยะและมุ่งความสนใจไปที่เซลล์ชีวภาพสลัวๆ เดียวที่มีความกว้างหลายไมโครเมตรได้

แต่อย่าเขียนตัวเองออกไป ล้านสี โฟตอนเดี่ยว โลกกาแล็กซีที่อยู่ห่างออกไปหลายล้านล้านกิโลเมตร ไม่เลวร้ายเกินไปสำหรับฟองเยลลี่ในเบ้าตาของเราที่เชื่อมต่อกับฟองน้ำหนัก 1.4 กิโลกรัมในกะโหลกศีรษะของเรา

พื้นผิวโลกโค้งและหายไปจากการมองเห็นในระยะทาง 5 กิโลเมตร แต่การมองเห็นของเราทำให้เรามองเห็นได้ไกลเกินขอบฟ้า หากโลกแบนหรือหากคุณยืนอยู่บนยอดเขาและมองไปยังพื้นที่ที่ใหญ่กว่าปกติของโลก คุณจะสามารถเห็นแสงสว่างที่อยู่ห่างออกไปหลายร้อยกิโลเมตร ในคืนที่มืดมิด คุณสามารถมองเห็นเปลวเทียนที่อยู่ห่างออกไป 48 กิโลเมตร

ดวงตาของมนุษย์มองเห็นได้ไกลแค่ไหนนั้นขึ้นอยู่กับจำนวนอนุภาคของแสงหรือโฟตอนที่ถูกปล่อยออกมาจากวัตถุที่อยู่ห่างไกล วัตถุที่อยู่ไกลที่สุดที่มองเห็นได้ด้วยตาเปล่าคือแอนโดรเมดาเนบิวลา ซึ่งอยู่ห่างจากโลกออกไป 2.6 ล้านปีแสง ดาวฤกษ์จำนวนหนึ่งล้านล้านดวงในกาแลคซีแห่งนี้เปล่งแสงออกมามากพอที่จะทำให้โฟตอนหลายพันดวงพุ่งชนพื้นผิวโลกทุกๆ ตารางเซนติเมตรทุกๆ วินาที ในคืนที่มืดมิด ปริมาณนี้เพียงพอที่จะกระตุ้นเรตินาได้

ในปีพ.ศ. 2484 Selig Hecht นักวิทยาศาสตร์ด้านการมองเห็นและเพื่อนร่วมงานของเขาที่มหาวิทยาลัยโคลัมเบีย ได้สร้างสิ่งที่ยังถือว่าเป็นการวัดเกณฑ์การมองเห็นสัมบูรณ์ที่เชื่อถือได้ นั่นคือจำนวนโฟตอนขั้นต่ำที่ต้องกระทบกับเรตินาเพื่อสร้างการรับรู้ทางสายตา การทดลองกำหนดเกณฑ์ภายใต้สภาวะที่เหมาะสม: ดวงตาของผู้เข้าร่วมจะได้รับเวลาในการปรับให้เข้ากับความมืดสนิท แสงวาบสีฟ้าเขียวที่ทำหน้าที่เป็นตัวกระตุ้นมีความยาวคลื่น 510 นาโนเมตร (ซึ่งดวงตาไวต่อแสงมากที่สุด) และแสงส่องไปที่ขอบด้านนอกของเรตินา ซึ่งเต็มไปด้วยเซลล์แท่งรับแสง

ตามที่นักวิทยาศาสตร์ระบุว่าเพื่อให้ผู้เข้าร่วมการทดลองสามารถจดจำแสงแฟลชดังกล่าวได้มากกว่าครึ่งหนึ่งของกรณี โฟตอนจาก 54 ถึง 148 โฟตอนจะต้องกระทบกับลูกตา จากการวัดการดูดซึมของจอประสาทตา นักวิทยาศาสตร์ประเมินว่าจริงๆ แล้วโฟตอน 10 โฟตอนถูกดูดซับโดยแท่งของเรตินาของมนุษย์ ดังนั้นการดูดกลืนโฟตอน 5-14 โฟตอนหรือการกระตุ้นของแท่ง 5-14 ตามลำดับบ่งบอกถึงสมองว่าคุณกำลังมองเห็นบางสิ่งบางอย่าง

“นี่เป็นปฏิกิริยาเคมีจำนวนน้อยมากจริงๆ” Hecht และเพื่อนร่วมงานของเขาตั้งข้อสังเกตในบทความเกี่ยวกับการทดลองนี้

เมื่อคำนึงถึงเกณฑ์สัมบูรณ์ ความสว่างของเปลวเทียน และระยะทางโดยประมาณที่วัตถุเรืองแสงจะหรี่ลง นักวิทยาศาสตร์สรุปว่าบุคคลหนึ่งสามารถแยกแยะการกะพริบจางๆ ของเปลวเทียนได้ในระยะทาง 48 กิโลเมตร

แต่เราสามารถรู้ได้ว่าวัตถุนั้นเป็นมากกว่าแสงวูบวาบที่ระยะทางเท่าใด เพื่อให้วัตถุปรากฏขยายออกไปในเชิงพื้นที่และไม่มีลักษณะเป็นจุด แสงจากวัตถุนั้นจะต้องกระตุ้นกรวยเรตินาที่อยู่ติดกันอย่างน้อยสองอัน ซึ่งเป็นเซลล์ที่รับผิดชอบในการมองเห็นสี ภายใต้สภาวะที่เหมาะสม วัตถุควรวางอยู่ในมุมอย่างน้อย 1 อาร์คนาที หรือหนึ่งในหกขององศา เพื่อกระตุ้นกรวยที่อยู่ติดกัน การวัดเชิงมุมนี้ยังคงเหมือนเดิมไม่ว่าวัตถุจะอยู่ใกล้หรือไกล (วัตถุที่อยู่ไกลจะต้องมีขนาดใหญ่กว่ามากจึงจะอยู่ในมุมเดียวกันกับวัตถุใกล้) พระจันทร์เต็มดวงอยู่ที่มุม 30 อาร์คนาที ในขณะที่ดาวศุกร์แทบจะมองไม่เห็นเป็นวัตถุขยายที่มุมประมาณ 1 อาร์คนาที

วัตถุขนาดเท่าคนสามารถแยกแยะออกได้ในระยะทางเพียงประมาณ 3 กิโลเมตร เมื่อเปรียบเทียบกันที่ระยะนี้ เราก็สามารถแยกแยะทั้งสองได้อย่างชัดเจน

22-08-2011, 06:44

คำอธิบาย

ในช่วงเวลาต่างๆ สงครามกลางเมืองในอเมริกา ดร. เฮอร์แมน สเนลเลน ได้พัฒนาแผนภูมิสำหรับทดสอบการมองเห็นที่ระยะ 20 ฟุต (6 ม.) จนถึงทุกวันนี้ โต๊ะที่ออกแบบตามแบบจำลองนั้นตกแต่งผนังในสำนักงานของจักษุแพทย์และพยาบาลในโรงเรียน

ในศตวรรษที่ 19 ผู้เชี่ยวชาญด้านการมองเห็นได้กำหนดไว้ว่าเราควรมองเห็นตัวอักษรที่มีความสูงน้อยกว่า 1.25 ซม. เล็กน้อยจากระยะ 6 เมตร (6 ม.) ผู้ที่มองเห็นตัวอักษรขนาดนี้ถือว่ามีการมองเห็นที่สมบูรณ์ คือ 20/20

ตั้งแต่นั้นมามีน้ำไหลผ่านใต้สะพานเป็นจำนวนมาก โลกมีการเปลี่ยนแปลงอย่างมาก การปฏิวัติทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเกิดขึ้น โปลิโอพ่ายแพ้ มนุษย์เดินบนดวงจันทร์ คอมพิวเตอร์และโทรศัพท์มือถือปรากฏขึ้น

แต่ถึงแม้จะมากที่สุดก็ตาม เทคโนโลยีที่ทันสมัยศัลยกรรมตาด้วยเลเซอร์ หลากสี คอนแทคเลนส์แม้ว่าอินเทอร์เน็ตจะมีความต้องการด้านการมองเห็นเพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ แต่การดูแลดวงตาในแต่ละวันก็ยังคงเหมือนเดิมตามแผนภูมิของดร.สเนลเลนที่สร้างขึ้นเมื่อเกือบหนึ่งร้อยห้าสิบปีก่อน

เรากำหนดความแข็งแกร่งของกล้ามเนื้อการมองเห็นที่ชัดเจนโดยการวัดว่าเรามองเห็นตัวอักษรเล็กๆ ในระยะใกล้ได้ดีเพียงใด

เด็กอายุสิบห้าปีด้วย การมองเห็นปกติสามารถแยกแยะอักษรตัวเล็กได้ตั้งแต่สามหรือสี่นิ้ว แต่เมื่ออายุมากขึ้น พลังเหล่านี้ก็เริ่มลดลง ผลจากกระบวนการชราตามธรรมชาติ เมื่ออายุประมาณ 30 ปี เราจะสูญเสียความสามารถในการมองเห็นที่ชัดเจนและความสามารถในการรักษาโฟกัสที่ระยะ 4-8 นิ้ว (10-20 เซนติเมตร) ไปครึ่งหนึ่ง ในอีกสิบปีข้างหน้า เราจะสูญเสียกำลังลงครึ่งหนึ่งอีกครั้ง และโฟกัสของเราลดลงเหลือ 16 นิ้ว (40 ซม.) ครั้งต่อไปที่เราสูญเสียการมองเห็นที่ชัดเจนครึ่งหนึ่งมักจะอยู่ระหว่างสี่สิบถึงสี่สิบห้าปี ในช่วงเวลานี้ โฟกัสจะเพิ่มขึ้นเป็น 80 ซม. (32 นิ้ว) และทันใดนั้น แขนของเราก็สั้นเกินกว่าจะอ่านได้ แม้ว่าผู้ป่วยหลายรายที่ฉันเห็นระบุว่าปัญหาอยู่ในมือของพวกเขามากกว่าที่ดวงตาของพวกเขา แต่พวกเขาทั้งหมดชอบที่จะสวมแว่นอ่านหนังสือมากกว่าที่จะเข้ารับการรักษา การผ่าตัดโดยการยืดแขนให้ยาวขึ้น

อย่างไรก็ตามไม่เพียงเท่านั้น คนสูงอายุจำเป็นต้องเพิ่มความแข็งแรงของกล้ามเนื้อการมองเห็น บางครั้งฉันพบกับคนหนุ่มสาวและแม้แต่เด็ก ๆ ที่ต้องการเพิ่มความแข็งแกร่งนี้อย่างมากเพื่อที่จะอ่านหรือเรียนโดยไม่รู้สึกเหนื่อยล้า หากต้องการทราบทันทีถึงความแข็งแกร่งของการมองเห็นของคุณเอง ให้ปิดตาข้างหนึ่งด้วยมือแล้วเคลื่อนเข้าใกล้แผนภูมิ Near Visual Acuity มากขึ้นเพื่อให้คุณเห็นตัวอักษรในบรรทัดที่ 40 ตอนนี้ปิดตาอีกข้างแล้วทำซ้ำขั้นตอนนี้ . หากคุณสวมแว่นอ่านหนังสือ ให้สวมในระหว่างการทดสอบ หลังจากที่คุณทำแบบฝึกหัดการมองเห็นที่ชัดเจนเป็นเวลาสองสัปดาห์แล้ว ให้ทำแบบทดสอบซ้ำในลักษณะเดียวกันและสังเกตว่ามีการเปลี่ยนแปลงใดๆ เกิดขึ้นหรือไม่

ความยืดหยุ่น

ผู้ที่มี วัตถุเบลอต่อหน้าต่อตาคุณในช่วงไม่กี่วินาทีแรกเมื่อเงยหน้าขึ้นจากหนังสือหรือคอมพิวเตอร์ พวกเขามีปัญหากับความยืดหยุ่นของกล้ามเนื้อในการมองเห็นที่ชัดเจน หากงานอดิเรกหรืองานของคุณทำให้ดวงตาของคุณต้องเปลี่ยนโฟกัสบ่อยๆ และโครงร่างของวัตถุต้องใช้เวลาในการทำให้ชัดเจน คุณอาจเสียเวลาหลายชั่วโมงในการรอให้การมองเห็นของคุณกลับมาชัดเจนอีกครั้ง ตัวอย่างเช่น นักเรียนที่ใช้เวลานานกว่าคนอื่นๆ ในการละสายตาจากกระดานและมุ่งความสนใจไปที่สมุดบันทึกของเขาจะใช้เวลานานกว่าคนอื่นๆ ในการทำงานที่เขียนไว้บนกระดานให้เสร็จสิ้น

ความอดทน

อย่างที่ฉันบอกไปก่อนหน้านี้ การตั้งชื่อตัวอักษรครึ่งโหลบนแผนภูมิในระหว่างการทดสอบนั้นไม่เพียงพอ คุณควรจะมองเห็นได้ชัดเจนเป็นระยะเวลาหนึ่ง แม้ว่าคุณจะอ่านบรรทัด 20/10 ได้ก็ตาม ผู้ที่มีปัญหาด้านความแข็งแกร่งพบว่าเป็นการยากที่จะรักษาการมองเห็นให้ชัดเจนเมื่ออ่านหนังสือหรือขับรถ พวกเขามักจะมองเห็นวัตถุไม่ชัดเจน ดวงตาของพวกเขาจะอักเสบ และพวกเขายังปวดหัวเมื่อต้องเพ่งมองบางสิ่งอย่างใกล้ชิดเป็นเวลานาน ระดับความง่ายที่คุณสามารถทำแบบฝึกหัดที่อธิบายไว้ในช่วงครึ่งหลังของบทนี้จะทำให้คุณเข้าใจถึงความยืดหยุ่นและความอดทนของการมองเห็นของคุณ

โดยผมเล่าเรื่องเกี่ยวกับบิลและสายตาของเขาแย่ลงเนื่องจากการท่องอินเทอร์เน็ตเป็นเวลานาน นี่เป็นตัวอย่างว่าการมองเห็น 20/20 อาจเป็นตำแหน่งเริ่มต้นที่ดีได้อย่างไร แต่เป็นเพียงตำแหน่งเริ่มต้นเท่านั้น การมีวิสัยทัศน์ 20/20 ไม่ได้รับประกันว่าสิ่งต่างๆ จะชัดเจนเมื่อเราเงยหน้าจากหนังสือหรือจอคอมพิวเตอร์ หรือจะไม่ปวดศีรษะหรือปวดท้องเมื่ออ่านหนังสือ การมีวิสัยทัศน์ 20/20 ไม่ได้รับประกันว่าเราจะมองเห็นสิ่งที่เขียนไว้บนป้ายจราจรในเวลากลางคืนได้อย่างชัดเจน หรือมองเห็นผู้อื่นได้ชัดเจน

สิ่งที่รับประกันการมองเห็น 20/20 ได้มากที่สุดก็คือ เราสามารถรักษาสายตาให้อยู่ในโฟกัสได้นานพอที่จะอ่านตัวอักษรหกหรือแปดตัวได้ โดยอยู่ห่างจากโต๊ะที่สร้างขึ้นในศตวรรษที่ 19 โดยอยู่ห่างจากโต๊ะที่สร้างขึ้นในศตวรรษที่ 19

« แล้วทำไมเราถึงต้องกำหนดวิสัยทัศน์ 20/20?? - คุณถาม.

คำตอบของฉันแน่นอน: " และจริงๆ แล้วทำไม?»

เหตุใดจึงต้องทนเจ็บตาหรือปวดหัวขณะทำงานกับคอมพิวเตอร์? เหตุใดจึงต้องพยายามเป็นพิเศษซึ่งทำให้เราท้อแท้เมื่อเราอ่านหนังสือและทำให้เรารู้สึกเหมือนมะนาวในตอนท้ายของวัน? เหตุใดจึงต้องจัดการกับความตึงเครียดที่เราพยายามแยกแยะ ป้ายถนนเมื่อเราเคลื่อนตัวในตอนเย็นท่ามกลางการจราจรติดขัด? แผนภูมิทดสอบสายตาในพันธสัญญาเดิมนี้ไม่ควรถูกฝังไว้นานก่อนสิ้นศตวรรษที่ 20 ไม่ใช่หรือ? สรุปแล้วทำไมเราถึงต้องยอมรับว่าวิสัยทัศน์ของเราไม่ทัดเทียมกับยุคอินเทอร์เน็ต?

หากคุณต้องการให้คุณภาพของการมองเห็นของคุณเป็นไปตามข้อกำหนดของศตวรรษที่ 21 ก็ถึงเวลาที่ต้องปรับปรุงความยืดหยุ่นของกล้ามเนื้อตาของคุณ

แต่ก่อนที่เราจะเริ่ม ผมขอเตือนคุณก่อน เช่นเดียวกับการออกกำลังกายอื่นๆ การทดสอบกล้ามเนื้อตาของคุณอาจจะเจ็บปวดและเจ็บปวดในช่วงแรก รู้สึกไม่สบาย. ดวงตาของคุณอาจไหม้จากความตึงเครียด คุณอาจจะรู้สึกนิดหน่อย ปวดศีรษะ. แม้แต่กระเพาะก็ต้านทานการออกกำลังกายได้เพราะมันถูกควบคุมโดยสิ่งเดียวกัน ระบบประสาทซึ่งควบคุมการโฟกัสของดวงตาของคุณ แต่ถ้าคุณไม่ยอมแพ้และออกกำลังกายต่อไปเป็นเวลาเจ็ดนาทีต่อวัน (สามนาทีครึ่งสำหรับตาแต่ละข้าง) ความเจ็บปวดและความรู้สึกไม่สบายจะค่อยๆหายไป และคุณจะหยุดประสบกับสิ่งเหล่านั้นไม่เพียงแต่ในระหว่างการออกกำลังกายเท่านั้น แต่ ในช่วงที่เหลือของวันด้วย ช่วงเวลาของวันด้วย

ความแม่นยำ. บังคับ. ความยืดหยุ่น ความอดทน. ต่อไปนี้คือคุณสมบัติที่ดวงตาของคุณจะได้รับ: คลาสออกกำลังกายเพื่อดวงตา

ดี. พูดมามากพอแล้ว มาเริ่มกันเลย. แม้ว่าคุณจะตัดสินใจพลิกอ่านหนังสือทั้งเล่มก่อนแล้วค่อยเริ่มฝึกทีหลัง ฉันก็ยังแนะนำให้คุณลองทำแบบฝึกหัด Clear Vision I ทันที เพื่อให้เข้าใจวิธีการของคุณ กล้ามเนื้อตา. หรือถ้าคุณชอบที่จะนั่งเฉยๆ ลองทำ Clear Vision III - อย่าพยายามมากเกินไป

เมื่อคุณได้รู้จักแบบฝึกหัดในหนังสือเล่มนี้แล้ว อย่าอ่านคำอธิบายของแบบฝึกหัดทั้งหมดพร้อมกัน ก่อนที่จะอ่านคำอธิบายของขั้นตอนต่อไปของแบบฝึกหัด ให้ทำขั้นตอนก่อนหน้าให้ครบถ้วนก่อน ควรทำแบบฝึกหัดมากกว่าแค่อ่านเกี่ยวกับเรื่องนี้ ด้วยวิธีนี้คุณจะไม่สับสนและทุกอย่างจะเรียบร้อย

ชุดออกกำลังกาย “วิสัยทัศน์ที่ชัดเจน”

การมองเห็นที่ชัดเจน1

ฉันเสนอโต๊ะสามตัวให้คุณ เพื่อฝึกความชัดเจนในการมองเห็นของคุณ:โต๊ะที่มีตัวอักษรขนาดใหญ่สำหรับฝึกการมองเห็นระยะไกล และโต๊ะ 2 ตัว (A และ B) ที่มีตัวอักษรตัวเล็กสำหรับฝึกการมองเห็นระยะใกล้ ตัดออกจากหนังสือหรือทำสำเนา

ไม่ต้องใส่แว่นก็เยี่ยมเลย!คุณไม่จำเป็นต้องใช้มันในการออกกำลังกายเหล่านี้ หากคุณถูกกำหนดให้สวมแว่นตาเป็นประจำ ให้สวมขณะออกกำลังกาย หากคุณมีแว่นตาที่มีไดออปเตอร์ขนาดเล็ก และแพทย์บอกว่าคุณสามารถสวมใส่ได้ทุกเมื่อที่ต้องการ และคุณอยากจะทำโดยไม่ต้องใช้แว่นตาเหล่านั้น ให้ลองออกกำลังกายโดยไม่ใส่แว่นตา

และถ้าคุณอยากใส่ก็ออกกำลังกายด้วย

ทำแบบฝึกหัดตามลำดับต่อไปนี้:

1. แนบแผนภูมิการฝึกการมองเห็นระยะไกลเข้ากับผนังที่มีแสงสว่างเพียงพอ

2. ย้ายออกจากแผนภูมิจนคุณสามารถเห็นตัวอักษรทั้งหมดได้อย่างชัดเจน - ประมาณหกถึงสิบฟุต (1.8 ม. ถึง 3 ม.)

3. ถือแผนภูมิการทดสอบการมองเห็นระยะใกล้ไว้ในมือขวา

4. ปิดตาซ้ายด้วยฝ่ามือซ้าย อย่ากดไปที่ดวงตา แต่งอเพื่อให้ตาทั้งสองข้างยังคงเปิดอยู่

5. นำแผนภูมิ A มาไว้ใกล้กับดวงตาของคุณจนคุณสามารถอ่านตัวอักษรได้อย่างสบาย ประมาณหกถึงสิบนิ้ว (15 ซม. ถึง 25 ซม.) หากคุณอายุเกินสี่สิบปี คุณอาจต้องเริ่มต้นที่ 16 นิ้ว (40 ซม.)

6. ในตำแหน่งนี้ (เอามือปิดตาซ้าย ยืนห่างจากตารางทดสอบการมองเห็นระยะไกลจนสามารถอ่านได้ง่าย และมีแผนภูมิ A ใกล้ตาเพื่อให้อ่านได้สบาย) ให้อ่าน ตัวอักษรสามตัวแรกบนโต๊ะสำหรับทดสอบการมองเห็นระยะไกล: E, F, T.

7. หันสายตาของคุณไปที่โต๊ะเพื่อทดสอบการมองเห็นระยะใกล้และอ่านตัวอักษรสามตัวต่อไปนี้: Z, A, C

9. เมื่ออ่านตารางด้วยตาขวาของคุณเสร็จแล้ว (และใช้เวลาสามนาทีครึ่งในเรื่องนี้) ให้นำโต๊ะที่ใกล้ที่สุดเข้ามา มือซ้ายและหลับตาขวาด้วยฝ่ามืออีกครั้งโดยไม่ต้องกดตา แต่เพื่อให้ตาขวายังคงเปิดอยู่ใต้ฝ่ามือของคุณ

10. อ่านตารางด้วยตาซ้าย ครั้งละ 3 ตัวอักษร เช่นเดียวกับที่คุณอ่านด้วยตาขวา: E, F, T - โต๊ะไกล, Z, A, C - ใกล้โต๊ะ ฯลฯ

ระหว่างออกกำลังกาย “วิสัยทัศน์ที่ชัดเจน I”คุณจะสังเกตได้ว่าในตอนแรก เมื่อคุณขยับสายตาจากโต๊ะหนึ่งไปอีกโต๊ะหนึ่ง จะใช้เวลาสองสามวินาทีในการเพ่งความสนใจไปที่โต๊ะเหล่านั้น ทุกครั้งที่คุณมองไปไกล คุณจะผ่อนคลายกล้ามเนื้อตาและเกร็งเมื่อมองดูบางสิ่งในระยะใกล้ ยิ่งคุณสามารถปรับโฟกัสดวงตาได้เร็วเท่าไร กล้ามเนื้อตาก็จะมีความยืดหยุ่นมากขึ้นเท่านั้น ยิ่งคุณออกกำลังกายได้นานขึ้นโดยไม่รู้สึกเมื่อยล้า กล้ามเนื้อตาก็จะยิ่งทนทานมากขึ้น เมื่อทำงานกับโต๊ะ ให้ถือโต๊ะไว้ในระยะที่สบายเพื่อให้คุ้นเคยกับการเกร็งและผ่อนคลายกล้ามเนื้อตาโดยไม่ทำให้ปวดตา อย่างน้อยเริ่มแรก ให้ออกกำลังกายนี้ไม่เกินเจ็ดนาทีต่อวัน - สามนาทีครึ่งสำหรับตาแต่ละข้าง ค่อยๆ เคลื่อนตัวออกจากโต๊ะใหญ่ไปเรื่อยๆ และนำโต๊ะตัวเล็กเข้ามาใกล้ดวงตาของคุณ เมื่อคุณทำแบบฝึกหัดนี้ได้โดยไม่รู้สึกอึดอัด คุณก็พร้อมที่จะไปยังแบบฝึกหัด Clear Vision II

วิสัยทัศน์ที่ชัดเจน 2

วัตถุประสงค์ของการฝึก “วิสัยทัศน์ที่ชัดเจน 1”คือการเรียนรู้วิธีย้ายจุดสนใจของการมองเห็นไปยังระยะต่างๆ อย่างรวดเร็วและง่ายดาย ทักษะนี้ยังช่วยให้คุณมีสมาธิเมื่ออ่านหนังสือ ขับรถ หรือเมื่อคุณต้องการดูรายละเอียดของวัตถุ ด้วยการออกกำลังกาย Clear Vision I คุณจะขยายขอบเขตความชัดเจนของคุณเพิ่มเติม และเพิ่มความแข็งแกร่งและความแม่นยำของการมองเห็นของคุณ

การทำงานเกี่ยวกับการฝึกหัด Clear Vision IIให้ทำตามขั้นตอนสิบขั้นตอนเดียวกับในแบบฝึกหัด Clear Vision I โดยมีข้อยกเว้นบางประการ กล่าวคือ ในขั้นตอนที่ 2 ให้ย้ายออกจากแผนภูมิขนาดใหญ่จนกว่าคุณจะจำตัวอักษรแทบไม่ได้ ตัวอย่างเช่น หากใน Clear Vision I คุณสามารถเห็นตัวอักษรได้อย่างง่ายดายขณะยืนห่างจากแผนภูมิสิบฟุต (3 ม.) ตอนนี้ให้ยืนห่างจากแผนภูมิสิบสองฟุต (3.6 ม.) เมื่อคุณเริ่มมองเห็นได้ดีขึ้น ให้ออกห่างจากแผนภูมิต่อไปจนกว่าคุณจะอ่านตัวอักษรได้ห่างออกไป 20 ฟุต

ในทำนองเดียวกันในขั้นตอนที่ 5: แทนที่จะถือแผนภูมิเล็กๆ ไว้ในมือให้ใกล้จนคุณสามารถอ่านได้อย่างสบาย ตอนนี้ขยับแผนภูมิให้เข้ามาใกล้ดวงตาของคุณมากขึ้น 2-3 เซนติเมตร นั่นคือ ในระยะที่คุณต้องพยายามอ่าน จดหมาย. ทำงานจนกว่าคุณจะสามารถอ่านแผนภูมิจากตาของคุณได้ประมาณสี่นิ้ว (10 ซม.) หากคุณอายุเกินสี่สิบปี คุณอาจไม่สามารถอ่านแผนภูมิในระยะสี่นิ้วได้ คุณอาจต้องฝึกในระยะหก (15 ซม.) หรือ 25 ซม. (10 นิ้ว) หรือ 16 นิ้ว (40 ซม.) คุณจะต้องกำหนดระยะทางที่ต้องการด้วยตัวเอง เพียงให้แน่ใจว่าคุณถือแผนภูมิไว้ใกล้ดวงตาจนแทบจะแยกตัวอักษรออกมาได้ ในขณะที่คุณฝึกฝน คุณจะขยายขอบเขตการมองเห็นที่ชัดเจน

เมื่อคุณสามารถยืนได้สิบฟุต (3 เมตร) จากแผนภูมิทดสอบการมองเห็นระยะไกลและมองเห็นตัวอักษรทั้งหมดได้ชัดเจน การมองเห็นของคุณจะเป็น 20/20 หากคุณสามารถถอยออกไปอีกหน่อย - 13 ฟุต (3.9 เมตร) และยังคงเห็นตัวอักษร วิสัยทัศน์ของคุณจะอยู่ที่ประมาณ 20/15 และสุดท้าย หากคุณมองเห็นตัวอักษรบนแผนภูมิได้อย่างชัดเจนที่ระยะ 20 ฟุต (6 ม.) นั่นหมายความว่าการมองเห็นของคุณเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าเมื่อเทียบกับนักวิทยาศาสตร์สายตาสั้นในศตวรรษที่ 19 นั่นคือ วิสัยทัศน์ของคุณคือ 20/ 10 - คุณสามารถมองเห็นได้ในระยะยี่สิบฟุต สิ่งที่พวกเขามองเห็นได้จากสิบเท่านั้น

วิสัยทัศน์ที่ชัดเจน III

แบบฝึกหัด “วิสัยทัศน์ที่ชัดเจน III”ออกแบบมาเพื่อเพิ่มความแม่นยำ ความแข็งแกร่ง ความยืดหยุ่น และความทนทานของดวงตาของคุณในระยะเอื้อมมือ สามารถทำได้ง่ายๆ ขณะนั่งอยู่ที่โต๊ะ

ใช้แผนภูมิ B เพื่อกำหนดความชัดเจนของการมองเห็นในระยะใกล้ หากคุณมีแว่นอ่านหนังสือ ให้สวมแว่นอ่านหนังสือเพื่อออกกำลังกาย หากแผนภูมิ B เล็กเกินไปสำหรับคุณที่จะมองเห็นตัวอักษรแม้จะสวมแว่นตา ให้ใช้แผนภูมิ A

ทำตามขั้นตอนเหล่านี้

1. ปิดตาข้างหนึ่งด้วยฝ่ามือ

2. นำโต๊ะ B มาไว้ใกล้กับตาอีกข้างของคุณจนสามารถอ่านตัวอักษรได้อย่างสบายๆ

3. กะพริบตาเบาๆ และดูว่าคุณสามารถขยับโต๊ะเข้ามาใกล้คุณมากขึ้นเพื่อที่คุณจะได้ยังคงมีสมาธิอยู่หรือไม่

4. จากนั้นย้ายโต๊ะให้ห่างจากตัวคุณจนคุณยังสามารถอ่านตัวอักษรได้อย่างสะดวกสบาย หากเป็นไปได้ ให้อยู่ในระดับแขน

5. กะพริบตาเบาๆ และดูว่าคุณสามารถขยับโต๊ะให้ห่างจากตัวคุณมากขึ้นอีกหน่อยได้ไหม เพื่อที่คุณจะได้ยังคงมีสมาธิอยู่

7. หลังจากเสร็จสิ้นการออกกำลังกายด้วยตาข้างหนึ่งแล้ว ให้ปิดด้วยฝ่ามือแล้วทำซ้ำขั้นตอนทั้งหมดด้วยตาอีกข้างหนึ่งอีกสามนาที

8. สุดท้าย เป็นเวลาหนึ่งนาที โดยลืมตาทั้งสองข้าง ขยับโต๊ะให้ไกลขึ้นหรือเข้าใกล้ดวงตาของคุณมากขึ้น

เมื่อคุณเสร็จสิ้น Clear Vision I แล้ว คุณสามารถสลับการออกกำลังกายได้โดยทำ Clear Vision II ในหนึ่งวันและ Clear Vision III ในอีกวัน โดยใช้เวลาเจ็ดนาทีในแต่ละครั้ง

ตารางการออกกำลังกาย

ฉันจะบอกคุณเพิ่มเติมเกี่ยวกับตารางฝึกซ้อมของคุณในบทที่ 10 แต่ถ้าคุณต้องการเริ่มตอนนี้ ให้ออกกำลังกายเป็นเวลาเจ็ดนาทีต่อวันในเวลาเดียวกัน ในกรณีนี้ คุณจะได้ฝึกฝนการมองเห็นของคุณให้ดีขึ้นก่อนที่คุณจะอ่านหนังสือเล่มนี้จบเสียอีก

บทความจากหนังสือ:

เรามองเห็นได้กี่สี?

ดวงตาของมนุษย์ที่มีสุขภาพดีจะมีกรวยสามประเภท ซึ่งแต่ละประเภทสามารถแยกแยะเฉดสีต่างๆ ได้ประมาณ 100 เฉด ดังนั้น นักวิจัยส่วนใหญ่จึงเห็นพ้องกันว่าดวงตาของเราสามารถแยกแยะเฉดสีได้ทั้งหมดประมาณหนึ่งล้านเฉด อย่างไรก็ตาม การรับรู้สีเป็นความสามารถเชิงอัตวิสัยที่ค่อนข้างแตกต่างกันไปในแต่ละคน ทำให้ยากต่อการระบุตัวเลขที่แน่นอน

“มันค่อนข้างยากที่จะระบุเป็นตัวเลข” คิมเบอร์ลี เจมิสัน นักวิทยาศาสตร์การวิจัยจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เออร์ไวน์ กล่าว “สิ่งที่คนหนึ่งเห็นอาจเป็นเพียงส่วนหนึ่งของสีที่อีกคนมองเห็นเท่านั้น”

เจมิสันรู้ว่าเขากำลังพูดถึงอะไรเพราะเขาทำงานร่วมกับ "เตตราโครมา" ซึ่งเป็นผู้ที่มีวิสัยทัศน์ "เหนือมนุษย์" บุคคลที่หายากเหล่านี้ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นผู้หญิง มีการกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมที่ทำให้พวกมันมีโคนที่สี่เพิ่มขึ้น พูดง่ายๆ ก็คือ ต้องขอบคุณกรวยชุดที่สี่ เตตราโครมาจึงสามารถมองเห็นสีได้ 100 ล้านสี (ผู้ที่ตาบอดสี ไดโครมา มีกรวยเพียงสองประเภทและมองเห็นสีได้ประมาณ 10,000 สี)

เราต้องดูโฟตอนขั้นต่ำกี่โฟตอน?

เพื่อให้การมองเห็นสีทำงานได้ โดยทั่วไปกรวยต้องการแสงมากกว่าแบบแท่งมาก ดังนั้น ในสภาพแสงน้อย สีจะ "จางลง" เมื่อมีแท่งสีเดียวปรากฏอยู่ด้านหน้า

ภายใต้สภาพห้องปฏิบัติการที่เหมาะสมและในบริเวณเรตินาซึ่งขาดแท่งไปเป็นส่วนใหญ่ โคนสามารถทำงานได้โดยใช้โฟตอนเพียงไม่กี่โฟตอนเท่านั้น อย่างไรก็ตาม แท่งไม้จะทำงานได้ดีกว่าในสภาพแสงที่กระจาย ดังการทดลองในทศวรรษปี 1940 แสดงให้เห็น แสงควอนตัมหนึ่งดวงเพียงพอที่จะดึงดูดความสนใจของเราได้ Brian Wandell ศาสตราจารย์ด้านจิตวิทยาและวิศวกรรมไฟฟ้าที่ Stanford กล่าวว่า "ผู้คนสามารถตอบสนองต่อโฟตอนเพียงตัวเดียวได้" “ไม่มีประโยชน์ที่จะอ่อนไหวกว่านี้”


ในปี 1941 นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยโคลัมเบียให้ผู้คนนั่งอยู่ในห้องมืดและปล่อยให้สายตาปรับ ก้านใช้เวลาหลายนาทีในการเข้าถึงความไวเต็มที่ ซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้เรามีปัญหาในการมองเห็นเมื่อไฟดับกะทันหัน

จากนั้นนักวิทยาศาสตร์ก็ฉายแสงสีฟ้าเขียวที่ด้านหน้าของตัวอย่าง ที่ระดับที่สูงกว่าโอกาสทางสถิติ ผู้เข้าร่วมสามารถตรวจจับแสงได้เมื่อโฟตอน 54 ตัวแรกมาถึงดวงตาของพวกเขา

หลังจากชดเชยการสูญเสียโฟตอนที่เกิดจากการดูดกลืนโดยส่วนประกอบอื่นๆ ของดวงตา นักวิทยาศาสตร์พบว่าโฟตอน 5 ตัวกระตุ้นแท่งพลังงาน 5 แท่งที่แยกจากกัน ซึ่งทำให้ผู้เข้าร่วมรู้สึกถึงแสง

อะไรคือขีดจำกัดของสิ่งที่เล็กที่สุดและไกลที่สุดที่เรามองเห็น?

ข้อเท็จจริงนี้อาจทำให้คุณประหลาดใจ: ไม่มีขีดจำกัดโดยธรรมชาติสำหรับสิ่งที่เล็กที่สุดหรือไกลที่สุดที่เรามองเห็น ตราบใดที่วัตถุทุกขนาดและทุกระยะส่งโฟตอนไปยังเซลล์เรตินา เราก็สามารถมองเห็นพวกมันได้

“สิ่งที่ดวงตาสนใจคือปริมาณแสงที่ตกกระทบดวงตา” Landy กล่าว - จำนวนโฟตอนทั้งหมด คุณสามารถทำให้แหล่งกำเนิดแสงมีขนาดเล็กและห่างไกลอย่างน่าขัน แต่หากมันปล่อยโฟตอนอันทรงพลังออกมา คุณก็จะได้เห็นมัน"

เช่น ความเชื่อที่นิยมกล่าวไว้ว่าในคืนที่มืดมิดและชัดเจน เราจะมองเห็นแสงเทียนได้จากระยะไกล 48 กิโลเมตร แน่นอนว่าในทางปฏิบัติ ดวงตาของเราจะถูกอาบด้วยโฟตอน ดังนั้นปริมาณแสงที่พเนจรจากระยะไกลก็จะหลงหายไปในความยุ่งเหยิงนี้ “เมื่อคุณเพิ่มความเข้มของแบ็คกราวด์ ปริมาณแสงที่คุณต้องการเห็นบางสิ่งบางอย่างจะเพิ่มขึ้น” Landy กล่าว


ท้องฟ้ายามค่ำคืนซึ่งมีพื้นหลังสีเข้มเต็มไปด้วยดวงดาว เป็นตัวอย่างที่ชัดเจนของระยะการมองเห็นของเรา ดวงดาวมีขนาดใหญ่มาก ส่วนมากที่เราเห็นในท้องฟ้ายามค่ำคืนมีเส้นผ่านศูนย์กลางหลายล้านกิโลเมตร แต่แม้แต่ดาวที่อยู่ใกล้ที่สุดก็ยังอยู่ห่างจากเราอย่างน้อย 24 ล้านล้านกิโลเมตร ดังนั้นจึงเล็กมากในสายตาของเราจนไม่สามารถมองเห็นได้ แต่เรากลับเห็นว่าพวกมันเป็นจุดเปล่งแสงอันทรงพลังในขณะที่โฟตอนที่เดินทางข้ามระยะทางจักรวาลเข้าสู่ดวงตาของเรา

ดาวทุกดวงที่เราเห็นในท้องฟ้ายามค่ำคืนนั้นอยู่ในกาแล็กซีของเรา - . วัตถุที่อยู่ไกลที่สุดที่เราสามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่านั้นอยู่นอกกาแลคซีของเรา นั่นคือกาแล็กซีแอนโดรเมดา ซึ่งอยู่ห่างออกไป 2.5 ล้านปีแสง (แม้ว่าจะเป็นเรื่องที่ถกเถียงกัน แต่บางคนก็อ้างว่าพวกเขาสามารถมองเห็นดาราจักรสามเหลี่ยมได้ในท้องฟ้ายามค่ำคืนที่มืดมิดอย่างยิ่ง และมันอยู่ห่างออกไปสามล้านปีแสง คุณแค่ต้องเชื่อคำพูดของพวกเขา)

ดาวนับล้านล้านดวงในกาแล็กซีแอนโดรเมดา เมื่อพิจารณาระยะห่างจากมัน เบลอจนกลายเป็นท้องฟ้าที่คลุมเครือและส่องแสง แต่ขนาดของมันก็ใหญ่โต ในแง่ของขนาดปรากฏ แม้จะอยู่ห่างออกไปหลายล้านล้านกิโลเมตร กาแล็กซีนี้กว้างกว่าพระจันทร์เต็มดวงถึงหกเท่า อย่างไรก็ตาม มีโฟตอนเพียงไม่กี่ตัวที่เข้าตาเราจนแทบจะมองไม่เห็นสัตว์ประหลาดบนท้องฟ้านี้

การมองเห็นจะคมชัดขนาดไหน?

เหตุใดเราจึงไม่สามารถแยกแยะดาวแต่ละดวงในกาแล็กซีแอนโดรเมดาได้ ขีดจำกัดของความละเอียดในการมองเห็นหรือการมองเห็นของเรานั้นกำหนดข้อจำกัดของมัน การมองเห็นคือความสามารถในการแยกแยะรายละเอียดต่างๆ เช่น จุดหรือเส้นแยกจากกัน เพื่อไม่ให้เบลอพร้อมกัน ดังนั้น เราจึงถือว่าขีดจำกัดของการมองเห็นเป็นจำนวน "จุด" ที่เราสามารถแยกแยะได้


ขีดจำกัดของการมองเห็นถูกกำหนดโดยปัจจัยหลายประการ เช่น ระยะห่างระหว่างกรวยและแท่งที่อัดแน่นอยู่ในเรตินา สิ่งสำคัญอีกอย่างหนึ่งก็คือทัศนศาสตร์ของลูกตาซึ่งดังที่เราได้กล่าวไปแล้วป้องกันการแทรกซึมของโฟตอนที่เป็นไปได้ทั้งหมดไปยังเซลล์ที่ไวต่อแสง

ตามทฤษฎีแล้ว การวิจัยแสดงให้เห็นว่าสิ่งที่ดีที่สุดที่เรามองเห็นได้คือประมาณ 120 พิกเซลต่อองศาของส่วนโค้ง ซึ่งเป็นหน่วยวัดเชิงมุม คุณสามารถคิดว่ามันเป็นกระดานหมากรุกขาวดำขนาด 60 x 60 ที่พอดีกับเล็บมือของมือที่เหยียดออก “มันเป็นรูปแบบที่ชัดเจนที่สุดที่คุณมองเห็นได้” Landy กล่าว

การทดสอบการมองเห็นก็เหมือนกับแผนภูมิที่มีตัวอักษรขนาดเล็ก ที่ใช้หลักการเดียวกัน ขีดจำกัดความรุนแรงเดียวกันนี้อธิบายว่าทำไมเราไม่สามารถแยกแยะและมุ่งความสนใจไปที่เซลล์ชีวภาพสลัวๆ เดียวที่มีความกว้างหลายไมโครเมตรได้

แต่อย่าเขียนตัวเองออกไป ล้านสี โฟตอนเดี่ยว โลกกาแล็กซีที่อยู่ห่างออกไปหลายล้านล้านกิโลเมตร ไม่เลวร้ายเกินไปสำหรับฟองเยลลี่ในเบ้าตาของเราที่เชื่อมต่อกับฟองน้ำหนัก 1.4 กิโลกรัมในกะโหลกศีรษะของเรา

การศึกษากาแลคซีห่างไกลที่สุดอาจเผยให้เห็นวัตถุที่อยู่ห่างออกไปหลายพันล้านปีแสง แต่ถึงแม้จะมีเทคโนโลยีที่สมบูรณ์แบบ ช่องว่างอวกาศระหว่างกาแลคซีที่อยู่ไกลที่สุดกับบิ๊กแบงก็ยังคงกว้างใหญ่

เมื่อมองเข้าไปในจักรวาล เราเห็นแสงทุกที่ ในทุกระยะที่กล้องโทรทรรศน์ของเราสามารถมองได้ แต่เมื่อถึงจุดหนึ่ง เราก็จะพบกับข้อจำกัด หนึ่งในนั้นถูกกำหนดโดยโครงสร้างจักรวาลที่ก่อตัวในจักรวาล: เราจะมองเห็นได้เฉพาะดวงดาว กาแล็กซี ฯลฯ หากพวกมันเปล่งแสงออกมาเท่านั้น หากไม่มีสิ่งนี้ กล้องโทรทรรศน์ของเราไม่สามารถมองเห็นสิ่งใดได้เลย ข้อจำกัดอีกประการหนึ่งเมื่อใช้รูปแบบทางดาราศาสตร์อื่นที่ไม่ใช่แสงก็คือขีดจำกัดว่าเราสามารถเข้าถึงจักรวาลได้มากน้อยเพียงใดนับตั้งแต่เกิดบิกแบง ปริมาณทั้งสองนี้อาจไม่เกี่ยวข้องกัน และในหัวข้อนี้ที่ผู้อ่านของเราถามคำถาม:

เหตุใดการเคลื่อนไปทางสีแดงของ CMB จึงอยู่ในช่วง 1,000 แม้ว่าการเคลื่อนไปทางสีแดงสูงสุดในบรรดาดาราจักรใดๆ ที่เราเคยเห็นคือ 11

ชุดของสิ่งที่เรารู้ เห็น สังเกต และโต้ตอบด้วยทั้งหมดเรียกว่า "จักรวาลที่สังเกตได้" มีแนวโน้มว่าจะมีบริเวณต่างๆ ของจักรวาลอยู่เลยออกไป และเมื่อเวลาผ่านไป เราจะสามารถมองเห็นบริเวณเหล่านี้ได้มากขึ้นเรื่อยๆ เมื่อแสงจากวัตถุไกลโพ้นมาถึงเราในที่สุด การเดินทางในอวกาศในหลายพันล้านปี เราสามารถเห็นสิ่งที่เราเห็น (และมากขึ้นไม่น้อย) เนื่องจากปัจจัยสามประการร่วมกัน:

• เวลาผ่านไปอย่างจำกัดนับตั้งแต่บิ๊กแบง 13.8 พันล้านปี


• ความเร็วแสง ความเร็วสูงสุดสำหรับสัญญาณหรืออนุภาคใดๆ ที่เคลื่อนที่ผ่านจักรวาล จะมีขอบเขตและคงที่


• โครงสร้างแห่งอวกาศนั้นได้ขยายและขยายตัวออกไปตั้งแต่เกิดบิ๊กแบง

สิ่งที่เราเห็นในวันนี้เป็นผลมาจากปัจจัยทั้งสามนี้ประกอบกับการกระจายตัวของสสารและพลังงานดั้งเดิมที่ทำงานตามกฎฟิสิกส์ตลอดประวัติศาสตร์ของจักรวาล หากเราอยากรู้ว่าจักรวาลเป็นอย่างไรในช่วงแรกๆ เราแค่ต้องสังเกตว่าวันนี้เป็นอย่างไร วัดค่าพารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้องทั้งหมด และคำนวณว่าในอดีตนั้นเป็นอย่างไร ในการทำเช่นนี้ เราจำเป็นต้องมีการสังเกตและการวัดจำนวนมาก แต่สมการของไอน์สไตน์ แม้จะยากมาก แต่อย่างน้อยก็ไม่คลุมเครือ ผลลัพธ์ที่ได้จะทำให้เกิดสมการสองสมการ ซึ่งเรียกว่าสมการฟรีดมันน์ และนักศึกษาวิชาจักรวาลวิทยาทุกคนต้องเผชิญกับภารกิจในการแก้สมการโดยตรง แต่พูดตามตรง เราสามารถทำการวัดค่าพารามิเตอร์ของจักรวาลได้อย่างน่าทึ่ง

มองไปในทิศทาง ขั้วโลกเหนือกาแลคซีทางช้างเผือกเราสามารถมองเข้าไปในส่วนลึกของอวกาศได้ ภาพนี้มีกาแล็กซีหลายแสนกาแล็กซี และแต่ละพิกเซลเป็นกาแล็กซีที่แตกต่างกัน

เรารู้ว่าวันนี้ขยายตัวเร็วแค่ไหน เรารู้ว่าความหนาแน่นของสสารอยู่ในทิศทางใดก็ตามที่เรามอง เรารู้ว่ามีโครงสร้างจำนวนเท่าใดที่ก่อตัวในทุกขนาด ตั้งแต่กระจุกดาวทรงกลมไปจนถึงกาแลคซีแคระ ตั้งแต่กาแลคซีขนาดใหญ่ไปจนถึงกลุ่มกาแลคซี กระจุกดาวและโครงสร้างเส้นใยขนาดใหญ่ เรารู้ว่ามีสสารปกติอยู่ในจักรวาลมากแค่ไหน สสารมืดพลังงานมืด ตลอดจนส่วนประกอบที่มีขนาดเล็กกว่า เช่น นิวตริโน การแผ่รังสี และแม้กระทั่งหลุมดำ และจากข้อมูลนี้เท่านั้นที่คาดการณ์ย้อนเวลากลับไป เราสามารถคำนวณทั้งขนาดของจักรวาลและอัตราการขยายตัวของมัน ณ เวลาใดก็ได้ในประวัติศาสตร์จักรวาลของมัน

กราฟลอการิทึมของขนาดของจักรวาลที่สังเกตได้เทียบกับอายุ

ปัจจุบัน จักรวาลที่สังเกตได้ของเราขยายออกไปประมาณ 46.1 พันล้านปีแสงในทุกทิศทางจากมุมมองของเรา ที่ระยะนี้เป็นจุดเริ่มต้นของอนุภาคในจินตนาการที่ออกเดินทางในช่วงเวลาที่เกิดบิ๊กแบง และเดินทางด้วยความเร็วแสงจะมาถึงเราในวันนี้ 13.8 พันล้านปีต่อมา โดยหลักการแล้ว ที่ระยะห่างนี้ คลื่นความโน้มถ่วงทั้งหมดที่เหลืออยู่จากการพองตัวของจักรวาล ซึ่งเป็นสภาวะที่เกิดก่อนบิกแบง ก่อให้เกิดจักรวาลและก่อให้เกิดเงื่อนไขเริ่มต้นทั้งหมด

คลื่นความโน้มถ่วงที่เกิดจากการพองตัวของจักรวาลเป็นสัญญาณที่เก่าแก่ที่สุดที่มนุษยชาติสามารถตรวจจับได้ พวกเขาถือกำเนิดในช่วงปลายของการขยายตัวของจักรวาลและในช่วงเริ่มต้นของบิกแบงที่ร้อนแรง

แต่ยังมีสัญญาณอื่นเหลืออยู่ในจักรวาล เมื่อมีอายุ 380,000 ปี รังสีที่ตกค้างจากบิ๊กแบงหยุดการกระเจิงจากอนุภาคที่มีประจุอิสระในขณะที่พวกมันก่อตัวเป็นอะตอมที่เป็นกลาง และโฟตอนเหล่านี้หลังจากก่อตัวอะตอมแล้ว ก็จะมีการเลื่อนไปทางสีแดงต่อไปพร้อมกับการขยายตัวของเอกภพ และสามารถมองเห็นได้ในปัจจุบันโดยใช้ไมโครเวฟหรือเสาอากาศวิทยุ/กล้องโทรทรรศน์ แต่เนื่องจากอัตราการขยายตัวที่รวดเร็วของเอกภพในระยะแรก "พื้นผิว" ที่ "เรืองแสง" มาหาเราด้วยแสงที่เหลือ - พื้นหลังไมโครเวฟของจักรวาล - จึงอยู่ห่างออกไปเพียง 45.2 พันล้านปีแสง ระยะทางจากจุดเริ่มต้นของจักรวาลไปยังสถานที่ที่จักรวาลอยู่หลังจาก 380,000 ปีเท่ากับ 900 ล้านปีแสง!

ความผันผวนของความเย็น (สีน้ำเงิน) ใน CMB ไม่ได้เย็นลงแต่อย่างใด แต่เพียงเป็นตัวแทนของพื้นที่ที่มีแรงดึงโน้มถ่วงเพิ่มขึ้นเนื่องจากความหนาแน่นของสสารที่เพิ่มขึ้น บริเวณที่ร้อน (สีแดง) จะร้อนกว่าเนื่องจากการแผ่รังสีในบริเวณเหล่านี้อาศัยอยู่ในบ่อแรงโน้มถ่วงที่ตื้นกว่า เมื่อเวลาผ่านไปบริเวณที่มีความหนาแน่นมากขึ้นด้วย มีโอกาสมากขึ้นจะเติบโตเป็นดาวฤกษ์ กาแล็กซี และกระจุกดาว ในขณะที่ดาวฤกษ์ที่มีความหนาแน่นน้อยกว่ามีโอกาสน้อยที่จะทำเช่นนั้น

คงอีกนานก่อนที่เราจะพบกาแล็กซีที่อยู่ไกลที่สุดในจักรวาลที่เราค้นพบ แม้ว่าการจำลองและการคำนวณจะแสดงให้เห็นว่าดาวฤกษ์ดวงแรกๆ อาจก่อตัวขึ้นหลังจากกำเนิดเอกภพได้ 50-100 ล้านปี และกาแลคซีดวงแรกหลังจาก 200 ล้านปี แต่เรายังไม่ได้มองย้อนกลับไปไกลขนาดนั้น (แม้ว่าจะมีความหวังว่าหลังจากนั้น เปิดตัวใน ปีหน้ากล้องโทรทรรศน์อวกาศที่ตั้งชื่อตาม เจมส์ เวบบ์ เราทำได้!) ปัจจุบัน บันทึกจักรวาลถูกครอบครองโดยกาแลคซีที่แสดงด้านล่าง ซึ่งมีอยู่เมื่อเอกภพมีอายุ 400 ล้านปี ซึ่งเป็นเพียง 3% ของอายุปัจจุบันเท่านั้น อย่างไรก็ตาม กาแลคซี GN-z11 นี้อยู่ห่างจาก “ขอบ” ของจักรวาลที่สังเกตได้เพียง 32 พันล้านปีแสง ซึ่งอยู่ห่างจาก “ขอบ” ของจักรวาลที่สังเกตได้ประมาณ 14 พันล้านปีแสง

กาแล็กซีที่อยู่ห่างไกลที่สุดที่ค้นพบ: GN-z11 ภาพถ่ายจากการสังเกตการณ์ GOODS-N ซึ่งดำเนินการโดยกล้องโทรทรรศน์ฮับเบิล

เหตุผลก็คือในช่วงเริ่มต้นอัตราการขยายตัวลดลงอย่างรวดเร็วเมื่อเวลาผ่านไป เมื่อกาแล็กซี Gz-11 ดำรงอยู่อย่างที่เราเห็น จักรวาลกำลังขยายตัวเร็วกว่าที่เป็นอยู่ในปัจจุบันถึง 20 เท่า เมื่อ CMB ถูกปล่อยออกมา จักรวาลก็ขยายตัวเร็วกว่าที่เป็นอยู่ในปัจจุบันถึง 20,000 เท่า เท่าที่เรารู้ในช่วงเวลาของบิ๊กแบง จักรวาลขยายตัวเร็วขึ้น 10 เท่า 36 เท่า หรือเร็วกว่าปัจจุบันถึง 1,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000 เท่า เมื่อเวลาผ่านไป อัตราการขยายตัวของเอกภพก็ลดลงอย่างมาก

และนี่เป็นสิ่งที่ดีมากสำหรับเรา! ความสมดุลระหว่างอัตราการขยายตัวหลักและ จำนวนทั้งหมดพลังงานในจักรวาลในทุกรูปแบบสามารถสังเกตได้อย่างสมบูรณ์แบบ ขึ้นอยู่กับข้อผิดพลาดของการสังเกตของเรา หากมีสสารหรือการแผ่รังสีในจักรวาลเพิ่มขึ้นอีกเล็กน้อยตั้งแต่เนิ่นๆ มันคงจะพังทลายลงเมื่อหลายพันล้านปีก่อนและเราคงไม่มีอยู่จริง หากมีสสารหรือการแผ่รังสีในจักรวาลน้อยเกินไปตั้งแต่เนิ่นๆ มันจะขยายตัวเร็วมากจนอนุภาคไม่สามารถมาพบกันจนเกิดเป็นอะตอมได้ ไม่ต้องพูดถึงโครงสร้างที่ซับซ้อนมากขึ้น เช่น กาแล็กซี ดวงดาว ดาวเคราะห์ และผู้คน เรื่องราวของจักรวาลที่จักรวาลบอกเรานั้นเป็นเรื่องราวของความสมดุลสุดขีดซึ่งต้องขอบคุณที่เราดำรงอยู่

ความสมดุลที่ซับซ้อนระหว่างอัตราการขยายตัวและความหนาแน่นโดยรวมของจักรวาลนั้นละเอียดอ่อนมากจนแม้แต่การเบี่ยงเบน 0.00000000001% ในทิศทางใดทิศทางหนึ่งก็จะทำให้จักรวาลไม่สามารถอยู่อาศัยได้อย่างสมบูรณ์สำหรับชีวิต ดวงดาว หรือแม้แต่ดาวเคราะห์ในเวลาใดก็ตาม

หากทฤษฎีปัจจุบันที่ดีที่สุดของเราถูกต้อง กาแลคซีที่แท้จริงแห่งแรกน่าจะก่อตัวขึ้นเมื่อ 120 ถึง 210 ล้านปีก่อน ซึ่งสอดคล้องกับระยะทางจากเราถึงพวกเขา 35-37 พันล้านปีแสง และระยะทางจากกาแลคซีที่อยู่ห่างไกลที่สุดไปยังขอบของจักรวาลที่สังเกตได้ 9-11 พันล้านปีแสงในปัจจุบัน นี่อยู่ไกลมากและพูดสิ่งหนึ่ง ความจริงที่น่าอัศจรรย์: จักรวาลขยายตัวอย่างรวดเร็วมากในช่วงแรกๆ และในปัจจุบันก็ขยายตัวช้ากว่ามาก 1% ของอายุจักรวาลมีส่วนรับผิดชอบ 20% ของการขยายตัวทั้งหมด!

ประวัติศาสตร์ของจักรวาลเต็มไปด้วยเหตุการณ์มหัศจรรย์ แต่เนื่องจากภาวะเงินเฟ้อสิ้นสุดลงและ บิ๊กแบงอัตราการขยายตัวลดลงอย่างรวดเร็ว และกำลังช้าลงเมื่อความหนาแน่นลดลงอย่างต่อเนื่อง

การขยายตัวของเอกภพขยายความยาวคลื่นของแสง (และรับผิดชอบต่อการเคลื่อนตัวของสีแดงที่เราเห็น) และความเร็วขนาดใหญ่ของการขยายตัวนี้ทำให้เกิดระยะห่างที่มากระหว่างพื้นหลังไมโครเวฟและกาแลคซีที่อยู่ไกลที่สุด แต่ขนาดของจักรวาลในปัจจุบันเผยให้เห็นสิ่งอื่นที่น่าอัศจรรย์: ผลกระทบอันเหลือเชื่อที่เกิดขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป เมื่อเวลาผ่านไป จักรวาลจะยังคงขยายตัวมากขึ้นเรื่อยๆ และเมื่อถึงเวลาที่อายุสิบเท่าของวันนี้ ระยะทางก็จะเพิ่มขึ้นมากจนเราไม่สามารถมองเห็นกาแลคซีใดๆ ได้อีกนอกจากสมาชิกของกลุ่มท้องถิ่นของเรา แม้จะมีกล้องโทรทรรศน์เทียบเท่ากับฮับเบิลก็ตาม เพลิดเพลินไปกับทุกสิ่งที่มองเห็นได้ในปัจจุบัน ความหลากหลายอันยิ่งใหญ่ของสิ่งที่มีอยู่ในทุกระดับจักรวาล มันจะไม่คงอยู่ตลอดไป!