人眼在黑暗中的瞳孔直径最大约7毫米,面积约38平方毫米。一台口径200毫米(8英寸)的业余天文望远镜,物镜面积约31416平方毫米——是瞳孔的约825倍。这意味着在同一秒钟内,望远镜捕捉到的光子数量是人眼裸视的800多倍。来自遥远星系的光子极其稀少——仙女座星系虽然是肉眼可见的最远天体,但每个角秒面积每秒钟只有约几个光子进入瞳孔,肉眼看到的只是模糊光斑。而用200毫米望远镜看同一区域,每秒涌入上千个光子——大脑合成的图像亮度暴增,让你能看到星系的旋臂结构。再大一个数量级,比如哈勃太空望远镜(口径2400毫米),物镜面积是人眼的47万倍——这就是为什么哈勃能拍到百亿光年外的星系。望远镜的本质不是放大图像,而是一台光子收集漏斗。🔭✨