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有人問，現代望遠鏡能看到月球上一個(ge) 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(hui) 有許多關(guan) 於(yu) 老美登月是真是假是陰謀還是陽謀的爭(zheng) 議了。

那麽(me) 為(wei) 什麽(me) 望遠鏡能夠看到93億(yi) 光年的一顆星星，卻看不到這麽(me) 近的月球上一個(ge) 人呢？要知道月球距離我們(men) 平均隻有38.4萬(wan) 千米，隻是約93億(yi) 光年的23億(yi) 分之一，如果將一個(ge) 1.6米的人放大23億(yi) 倍的話，就有368萬(wan) 千米了，不要說看見，壓都要把地球壓扁了。

即便按體(ti) 積比例加大，一個(ge) 1.6米正常體(ti) 型的人，按人體(ti) BMI指數應該在60千克左右，人體(ti) 密度和水差不多，60千克水體(ti) 積為(wei) 0.06立方米，增加23億(yi) 倍則為(wei) 1.38億(yi) 立方米，根據球體(ti) 積公式倒算，1.38億(yi) 立方米就是一個(ge) 直徑約為(wei) 641米的球。

這麽(me) 大的球總能看到吧？也就是說，哈勃望遠鏡既然能看到93億(yi) 光年的恒星，按理就應該能看到月球上一個(ge) 人，為(wei) 什麽(me) 看不到呢？我們(men) 一起來探討。

首先，說說哈勃望遠鏡是如何看到93億(yi) 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，隻有它才看到了這顆距離我們(men) 93億(yi) 光年的恒星，事實上，哈勃望遠鏡看得最遠的天體(ti) 是距離我們(men) 133.9億(yi) 光年的GN-z11星係。由於(yu) 星係很龐大，今天就不作為(wei) 例子來說了。

其實，哈勃望遠鏡看到這顆遙遠距離的星星，並非直接觀測到，而是機緣巧合。這是一顆巨大的超藍巨星，是迄今為(wei) 止人類看到的最遠恒星。之所以能看到它，是因為(wei) 在人類視線與(yu) 這顆恒星之間，正好有一個(ge) 巨大星係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(wei) MACS J1149 + 2223 Lensed Star 1。其中的MACS J1149 + 2223，就是充當引力透鏡的巨大星係團編號；而Lensed則代表這顆恒星是通過引力透鏡發現的；Star 1表示此恒星是依靠引力透鏡發現的第一顆恒星。

科學家們(men) 把這顆恒星取了一個(ge) 昵稱叫“伊卡洛斯”。這是一個(ge) 希臘神話裏的悲劇人物，為(wei) 什麽(me) 以這樣一個(ge) 悲劇性人物命名，不得而知。有興(xing) 趣的朋友可以查閱資料，這裏就不解釋了。

所謂引力透鏡是愛因斯坦廣義(yi) 相對論的一個(ge) 預言，愛翁認為(wei) ，光線在重力場附近經過時，會(hui) 像通過透鏡一樣產(chan) 生彎曲，並將背景天體(ti) 成像放大，從(cong) 而讓人類觀測到更遠或透鏡後麵的天體(ti) 。這個(ge) 預言早就被天文觀測所證實，並在研究暗物質、暗能量、大尺度上的引力和宇宙觀測等天文物理領域發揮著重要作用。

宇宙中，具有巨型黑洞的星係、星係團，暗物質團都有可能產(chan) 生引力透鏡效應，它們(men) 夾在遙遠天體(ti) 與(yu) 人類視線之間，讓身後的天體(ti) 產(chan) 生放大效應。MACS J1149 + 2223星係團距離我們(men) 約50億(yi) 光年，正好是夾在“伊卡洛斯”與(yu) 我們(men) 的視線之間。

一般的引力透鏡隻能放大後麵鏡像50倍，這個(ge) 巨大的引力透鏡將“伊卡洛斯”放大了2000倍！由此科學家們(men) 才得以看到這顆恒星。沒有這個(ge) 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(wan) 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牛空間望遠鏡，看到單顆恒星的能力也差不多隻能在這個(ge) 距離了。

這顆恒星是在宇宙大爆炸後45億(yi) 年，在距離我們(men) 93億(yi) 光年的地方發出光線的。由於(yu) 宇宙在膨脹，這顆恒星現在與(yu) 我們(men) 的距離已經有280億(yi) 光年了。按照恒星演化規律，像這麽(me) 巨大的恒星壽命不會(hui) 超過1000萬(wan) 年,因此，它應該早就消亡了，我們(men) 看到的並非它現在的樣子，隻是它93億(yi) 年前的樣子。

再好的望遠鏡看到的恒星都基本是一個(ge) 亮點科學家用望遠鏡看到的絕大多數恒星，都無法看清其本來麵目，都隻能看到一個(ge) 亮點，包括距離最近的恒星比鄰星，隻有4.22光年，也隻能看到一個(ge) 亮點。這是因為(wei) 恒星的體(ti) 積與(yu) 距離之比太大了，即便通過再好的望遠鏡，到達我們(men) 眼中也無法達到最小分辨率。

隻有太陽和參宿四等極少恒星可以看到一點模模糊糊的圓麵，這是因為(wei) 這幾顆恒星太近或太大而已。參宿四之所以能夠看到一個(ge) 模糊的圓麵，是因為(wei) 其體(ti) 積是太陽的7億(yi) 多倍，亮度也很大，是太陽的9到15萬(wan) 倍，且距離不算太遠。

因此，即便最大的望遠鏡，我們(men) 看到的恒星基本都不是恒星表麵的樣子，隻是看到它們(men) 發出來的光。因為(wei) 人眼是感光的，隻要有幾個(ge) 光子到達人的視網膜，就能夠看到光亮，但不一定能夠看清這個(ge) 發光物體(ti) 的樣子。

比如一隻螢火蟲距離我們(men) 100米，即使是白天，人眼也無法看到；但它晚上發出閃光，人們(men) 在很遠就能夠發現，但這並不等於(yu) 看清了螢火蟲的樣子。觀察恒星也是這樣，看到的隻是恒星發出的光，而不是恒星的樣子。

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

望遠鏡也有一個(ge) 最小分辨角，其分辨能力應符合瑞利判據公式：θ0＝1.22λ/D，即最小分辨角θ0等於(yu) 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(wei) 越大的透鏡越難控製形變，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(wei) 2.4米，可見光的波長在380~760nm之間，我們(men) 取一個(ge) 中間值為(wei) 570nm，也就是5.7*10^-7m。

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

這樣，月球上多大物體(ti) 才能被哈勃望遠鏡分辨呢？月球與(yu) 地球的平均距離為(wei) 34.8萬(wan) 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(wan) 千米，得到能看到最小物體(ti) 直徑或長度需要達到111.36米。因此，1個(ge) 1.6米的人即便躺在月球上，到達哈勃望遠鏡視界裏也隻有0.00085角秒，是根本無法分辨的。

而且在月球對著地球的一麵，一個(ge) 人站在那裏隻有頭肩部這麽(me) 大範圍對著地球，就更無法看到了。那麽(me) 要多大口徑的望遠鏡才能夠看到月球上一個(ge) 躺著的人呢？如果觀測570nm波段的光，根據公式反算至少主鏡口徑要達到167米以上。

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

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