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À quelle distance l'œil humain peut-il voir la flamme d'une bougie ?
Voici une question intéressante : à quelle distance l'œil humain peut-il détecter la flamme d'une bougie ?
Mettez cette énigme à Google et le première réponse dit qu'il est possible de voir une bougie scintiller jusqu'à 48 kilomètres (30 miles), bien plus loin que l'horizon. Cela peut-il être vrai?
Aujourd'hui, Kevin Krisciunas et Don Carona de la Texas A&M University à College Station ont mis cette question à l'épreuve. Et la réponse est considérablement inférieure à ce que le Web voudrait nous faire croire.
Le gros problème avec le test de cette idée est la distance impliquée. Pour un observateur au sol, la surface de la Terre s'incurve à une distance d'environ cinq kilomètres, de sorte qu'une bougie plus loin se trouverait sous l'horizon. Ensuite, il y a le problème des obstructions telles que les arbres et les bâtiments et d'autres sources de lumière qui pourraient tromper l'œil ou modifier sa réceptivité.
Alors Krisciunas et Carona ont cherché un moyen de contourner cela et, en tant qu'astronomes, en ont rapidement trouvé un dans la façon dont les humains voient les étoiles.
Les étoiles les plus brillantes, comme Vega, ont une magnitude de 0. À quelle distance la flamme d'une bougie serait-elle comparable à une étoile comme Vega, ont-ils demandé.
Certaines expériences nocturnes simples avec une bougie ont suggéré que la distance était de 338 mètres. À nos yeux, la flamme de la bougie et Vega sont apparues d'une luminosité comparable, disent-ils.
Pour vérifier, l'équipe a observé à la fois Vega et la flamme de la bougie à l'aide du même appareil photo numérique (un appareil photo SBIG astronomique avec une ouverture de 35 mm et une distance focale de 100 mm).
Les résultats ont quelque peu surpris. La flamme de la bougie à 338 m était de 2,423 magnitudes plus brillante que Vega, même si elle semblait comparable en luminosité à nos yeux, disent Krisciunas et Carona.
Cela soulève la question de savoir à quelle distance la flamme doit être pour apparaître la même luminosité que Vega. Ce n'est pas une question simple à répondre car le CCD de la caméra est sensible aux photons d'une manière différente des yeux humains et Vega et la bougie émettent de la lumière avec des spectres différents.
Néanmoins, Krisciunas et Carona font quelques hypothèses de calibrage et disent que la parité se produirait à 392 mètres. En d'autres termes, la flamme d'une bougie a la même luminosité qu'une étoile de magnitude 0 à une distance de 392 mètres.
Les étoiles les plus faibles que les humains peuvent voir sans aide ont une magnitude de 6. Les étoiles les plus faibles ne peuvent être vues qu'à l'aide d'un télescope ou de jumelles.
Les étoiles de magnitude 0 sont 251,2 fois plus brillantes que les étoiles de magnitude 6. Ainsi, tout en tenant compte à nouveau des différences entre la lumière des étoiles et la lumière des bougies, il est possible de déterminer à quelle distance la bougie doit être pour apparaître aussi brillante qu'une étoile de magnitude 6.
Krisciunas et Carona disent que cela se produirait à une distance de 2 576 mètres ou environ 1,6 miles, et qu'à 10 miles, une bougie apparaîtrait aussi brillante qu'une étoile de magnitude 9,98. C'est bien au-delà des capacités des yeux humains les plus sensibles, disent-ils.
Et voilà, la distance la plus éloignée à laquelle un œil humain peut détecter la flamme d'une bougie est de 2,76 kilomètres.
C'est un travail intéressant qui ajoute au débat sur ce sujet. Mais il est peu probable que cela règle les discussions, d'autant plus que d'autres travaux suggèrent que l'œil humain peut voir des éclairs constitués d'une poignée de photons.
Ce dont nous avons besoin maintenant, c'est de l'expérience définitive qui mesure réellement le problème en question - la distance maximale à laquelle un humain ou un groupe d'humains peut voir une bougie (par opposition au calcul de la distance basé sur d'autres mesures, comme le fait ce travail).
Cela pourrait être un projet intéressant pour quiconque a quelques bougies et beaucoup de temps à perdre.
Réf : http://arxiv.org/abs/1507.06270 : À quelle distance l'œil humain peut-il détecter la flamme d'une bougie ?