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有人問，現(xiàn)代望遠鏡能看到月球上一個人嗎？我說不能，如果能看到月球上的人，就能夠看到上世紀美國阿波羅登月任務留下的遺跡了，也就不會有許多關于老美登月是真是假是陰謀還是陽謀的爭議了。

那么為什么望遠鏡能夠看到93億光年的一顆星星，卻看不到這么近的月球上一個人呢？要知道月球距離我們平均只有38.4萬千米，只是約93億光年的23億分之一，如果將一個1.6米的人放大23億倍的話，就有368萬千米了，不要說看見，壓都要把地球壓扁了。

即便按體積比例加大，一個1.6米正常體型的人，按人體BMI指數(shù)應該在60千克左右，人體密度和水差不多，60千克水體積為0.06立方米，增加23億倍則為1.38億立方米，根據(jù)球體積公式倒算，1.38億立方米就是一個直徑約為641米的球。

這么大的球總能看到吧？也就是說，哈勃望遠鏡既然能看到93億光年的恒星，按理就應該能看到月球上一個人，為什么看不到呢？我們一起來探討。

首先，說說哈勃望遠鏡是如何看到93億光年那顆星星的哈勃望遠鏡是迄今最牛的光學空間望遠鏡，只有它才看到了這顆距離我們93億光年的恒星，事實上，哈勃望遠鏡看得最遠的天體是距離我們133.9億光年的GN-z11星系。由于星系很龐大，今天就不作為例子來說了。

其實，哈勃望遠鏡看到這顆遙遠距離的星星，并非直接觀測到，而是機緣巧合。這是一顆巨大的超藍巨星，是迄今為止人類看到的最遠恒星。之所以能看到它，是因為在人類視線與這顆恒星之間，正好有一個巨大星系團夾在中間充當了引力透鏡，放大了這顆恒星的成像。

這顆恒星編號為MACS J1149 + 2223 Lensed Star 1。其中的MACS J1149 + 2223，就是充當引力透鏡的巨大星系團編號；而Lensed則代表這顆恒星是通過引力透鏡發(fā)現(xiàn)的；Star 1表示此恒星是依靠引力透鏡發(fā)現(xiàn)的第一顆恒星。

科學家們把這顆恒星取了一個昵稱叫“伊卡洛斯”。這是一個希臘神話里的悲劇人物，為什么以這樣一個悲劇性人物命名，不得而知。有興趣的朋友可以查閱資料，這里就不解釋了。

所謂引力透鏡是愛因斯坦廣義相對論的一個預言，愛翁認為，光線在重力場附近經(jīng)過時，會像通過透鏡一樣產(chǎn)生彎曲，并將背景天體成像放大，從而讓人類觀測到更遠或透鏡后面的天體。這個預言早就被天文觀測所證實，并在研究暗物質(zhì)、暗能量、大尺度上的引力和宇宙觀測等天文物理領域發(fā)揮著重要作用。

宇宙中，具有巨型黑洞的星系、星系團，暗物質(zhì)團都有可能產(chǎn)生引力透鏡效應，它們夾在遙遠天體與人類視線之間，讓身后的天體產(chǎn)生放大效應。MACS J1149 + 2223星系團距離我們約50億光年，正好是夾在“伊卡洛斯”與我們的視線之間。

一般的引力透鏡只能放大后面鏡像50倍，這個巨大的引力透鏡將“伊卡洛斯”放大了2000倍！由此科學家們才得以看到這顆恒星。沒有這個巨大的引力透鏡，哈勃望遠鏡再牛也是不可能看到這顆恒星的。

按拉近2000倍計算，哈勃望遠鏡看到的這顆恒星就像在465萬年的距離。如果排除引力透鏡效應，即使像哈勃望遠鏡這就大?？臻g望遠鏡，看到單顆恒星的能力也差不多只能在這個距離了。

這顆恒星是在宇宙大爆炸后45億年，在距離我們93億光年的地方發(fā)出光線的。由于宇宙在膨脹，這顆恒星現(xiàn)在與我們的距離已經(jīng)有280億光年了。按照恒星演化規(guī)律，像這么巨大的恒星壽命不會超過1000萬年,因此，它應該早就消亡了，我們看到的并非它現(xiàn)在的樣子，只是它93億年前的樣子。

再好的望遠鏡看到的恒星都基本是一個亮點科學家用望遠鏡看到的絕大多數(shù)恒星，都無法看清其本來面目，都只能看到一個亮點，包括距離最近的恒星比鄰星，只有4.22光年，也只能看到一個亮點。這是因為恒星的體積與距離之比太大了，即便通過再好的望遠鏡，到達我們眼中也無法達到最小分辨率。

只有太陽和參宿四等極少恒星可以看到一點模模糊糊的圓面，這是因為這幾顆恒星太近或太大而已。參宿四之所以能夠看到一個模糊的圓面，是因為其體積是太陽的7億多倍，亮度也很大，是太陽的9到15萬倍，且距離不算太遠。

因此，即便最大的望遠鏡，我們看到的恒星基本都不是恒星表面的樣子，只是看到它們發(fā)出來的光。因為人眼是感光的，只要有幾個光子到達人的視網(wǎng)膜，就能夠看到光亮，但不一定能夠看清這個發(fā)光物體的樣子。

比如一只螢火蟲距離我們100米，即使是白天，人眼也無法看到；但它晚上發(fā)出閃光，人們在很遠就能夠發(fā)現(xiàn)，但這并不等于看清了螢火蟲的樣子。觀察恒星也是這樣，看到的只是恒星發(fā)出的光，而不是恒星的樣子。

這是因為人眼看物體必須有一個最小分辨角，就是物體到達視網(wǎng)膜必須在最小分辨角以上，否則就無法區(qū)分。人眼的分辨角在正常亮度下，一般為1′（1角分），就是到達視網(wǎng)膜的角度至少有1′左右，才能夠分辨出這個物體來。

望遠鏡也有一個最小分辨角，其分辨能力應符合瑞利判據(jù)公式：θ0＝1.22λ/D，即最小分辨角θ0等于1.22乘以光的波長λ除以望遠鏡的口徑D。也就是說，口徑越大的望遠鏡，分辨率就越高，看得就越遠。

而光學望遠鏡的口徑越大意味著透鏡越大，就越難做，因為越大的透鏡越難控制形變，因此望遠鏡的最小分辨率是有極限的。哈勃望遠鏡主鏡直徑為2.4米，可見光的波長在380~760nm之間，我們?nèi)∫粋€中間值為570nm，也就是5.7*10^-7m。

將這些數(shù)據(jù)代入上述公式計算，哈勃望遠鏡的最小分辨率約為2.9*10^-7rad（弧度），1弧度約為206264.8角秒，因此哈勃望遠鏡的分辨率約為0.059角秒。

這樣，月球上多大物體才能被哈勃望遠鏡分辨呢？月球與地球的平均距離為34.8萬千米，用哈勃望遠鏡的最小分辨率2.9*10^-7rad乘以距離38.4萬千米，得到能看到最小物體直徑或長度需要達到111.36米。因此，1個1.6米的人即便躺在月球上，到達哈勃望遠鏡視界里也只有0.00085角秒，是根本無法分辨的。

而且在月球?qū)χ厍虻囊幻?，一個人站在那里只有頭肩部這么大范圍對著地球，就更無法看到了。那么要多大口徑的望遠鏡才能夠看到月球上一個躺著的人呢？如果觀測570nm波段的光，根據(jù)公式反算至少主鏡口徑要達到167米以上。

要做出這么巨大的光學鏡片且不變形，目前人類還沒有這個能力。而那些巨大的射電和射線望遠鏡，雖然口徑很大，但只能觀察射電或射線源，無法觀測一個普通人。

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