月亮错觉:为什么有时候月亮看起来很大?

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月亮错觉:为什么有时候月亮看起来很大?

挂在地平线附近的巨大月亮令人着迷。但是,你可能不知道这只是一种视错觉。自公元前4世纪以来,所谓的月亮错觉一直困扰着人类。让我们来了解一下它。

内容

为什么今晚的月亮那么大?

月亮看起来很大有两个原因:

  1. 这是一个超级月亮,就是位于近地点(或近地点附近)的满月;
  2. 这是月亮错觉,就是我们大脑的诡计让月亮在地平线上显得更大。

要了解有关第一个原因的更多信息,请参阅我们的超级月亮指南。在这里,我们将讨论月球幻觉

什么是月亮错觉?

月亮错觉是指月亮在地平线附近时比在天顶时显得更大。太阳和星座也也会发生这种错觉。希腊哲学家亚里士多德(Aristotle)在“气象学”(公元前350 年)中首次提到它,他将这种现象归因于[光的反射]。到目前为止,对于月亮错觉还没有一致的解释。

如何证明大月亮只是错觉?

关于月亮错觉,我们确定的一件事是它只存在我们的脑海中。以下是你可以证明的方法:

  • 使用相同的相机设置拍摄地平线附近的大月亮和天顶处的小月亮。当你比较这两张照片时,你会发现它们没有大小差异。我们稍后会讨论如何让照片中的月亮看起来很大。
  • 卷一张纸并用胶带粘住,使大月亮适合纸管的大小。等待月亮高高升起,通过纸管观察它:你会看到月盘充满了同样的空间。
  • 证明月亮错觉的最有趣的方法是在你的双腿之间向后看。你的大脑就不会产生错觉。

你甚至不需要将低挂的月亮与天顶的月亮进行比较,就可以瞬间打破这种错觉。如果你通过纸管或拍摄的照片看“巨大”的月亮,你会立即感到失望,因为月亮错觉只有在你实时看到月亮及其周围环境时才会起作用。

月亮错觉理论

月亮看起来更大由于一个视觉错觉,但问题是哪一个?目前还没有确切的答案,因此科学家们继续寻找它。让我们来看看几种常见的理论。

古代理论:放大的大气层

在公元前4世纪,亚里士多德提到天体在地平线附近显得更大。他假设地球的大气层就像一个水透镜,放大了低挂的月亮、太阳和星星。希腊-埃及天文学家托勒密(Ptolemy)和希腊天文学家克莱奥梅德斯(Cleomedes)在公元2世纪提出了类似的理论

扁平圆顶理论

11世纪,一位阿拉伯学者哈桑·伊本·海瑟姆(Hasan Ibn al-Haytham)提出了一个理论,即我们将天空视为一个扁平的圆顶,而不是一个半球。根据这个想法,到天空最高点的距离看起来比到地平线的距离短得多。这就是为什么月亮在天顶处看起来更近,被视为一个较小的物体,而低挂的月亮在我们看来更远,因此我们认为它更大。我们的大脑无法理解月球与我们的距离与其在天空中的位置并没有太大变化。

艾宾浩斯错觉

根据1890年代德国心理学家赫尔曼·艾宾浩斯 (Hermann Ebbinghaus) 发现的错觉,我们感知物体的大小相对于环境。这个错觉的典型插图显示两个圆圈:第一个圆圈被大圆圈包围,第二个圆圈被小圆圈包围。第一个圆圈看起来更小,尽管两个圆圈大小相同。至于月亮,当树木、房屋和山脉环绕它时,它会显得更大。

庞佐错觉

1911年,意大利心理学家马里奥·庞佐(Mario Ponzo)证明,如果我们将两个相同的物体放在一对会聚的水平线上,上面的物体看起来会比下面的大。这种现象也被称为“铁路线错觉”。房屋、树木和其他物体可以作为“铁路线”,形成线性透视,使月亮看起来更大。

视物显小理论

一种最新的理论被称为视物显小理论(Convergence microscopia)说,我们大脑通过将双眼聚焦来判断物体的距离以大小。当观看在地平线附近的月亮时,我们将在远处上聚焦,将月亮视为一个遥远的大物体。然而,当观察在天顶附近的月亮时,眼睛失去了距离的暗示,而无法在预期的距离,或许只是几米,上聚焦。因此我们的大脑认为月亮很近而且很小。

为什么所有这些理论都没有说服力?

尽管所有这些理论都很有趣,但对它们中的每一个都有反对意见:

  • 当你比较低挂月亮和天顶月亮的大小并发现它们相同时,“放大的大气层”的古老理论立即失效。
  • 庞佐和海瑟姆的理论表明月亮应该在地平线附近看得更远,但大多数人说,相反,月亮在地平线附近看得更近。
  • 艾宾浩斯的理论没有解释为什么宇航员和飞行员会经历月亮错觉,尽管周围没有更小的物体可以比较。
  • 即使是新的视物显小理论也不能满足所有的科学家。他们认为,老年人和植入了眼球晶状体的人也会经理月亮错觉;这样的人没有眼调节功能,而它对视物显小理论非常重要。

如何拍摄大月亮?

为了使照片中的月亮看起来很大,你需要使用技术方法创造一种错觉。这是一个简单的指南:

  • 使用带有长焦点远摄镜头的相机。毫不奇怪,你放大的越多,月亮就会显得越大。
  • 将其他物体(树木、建筑物、人)放在前景中,以将月亮的大小与这些物体进行比较。它使我们上面解释的艾宾浩斯错觉起作用。月亮在房子后面升起时会比月亮周围没有任何东西时看起来更大。
  • 控制曝光并使用三脚架拍摄清楚的照片。
  • 事先计划好你的照片。要查看月亮何时在特定景观中看起来最好,请使用 Ephemeris应用。它将帮助你选择完美的拍摄条件。

有趣的事实

  • 月亮在地平线上变成黄色或橙色。当月亮接近地平线时,它的光必须通过更多的空气。结果,短的蓝色光波被大气散射,而长的红色光波到达我们的眼睛。这是地球大气层对低挂月亮的唯一真正影响。
  • 低挂的月亮实际上比头顶的月亮小1.5%。它比高空时离我们大约6,400公里更远。然而,这种大小差异是肉眼看不到的。
  • 天文馆将地平线附近的月亮图像放大两倍才能使其看起来真实。月亮错觉只适用于真正的月亮,因此天文馆为了真实性不得不牺牲准确性。
  • 月亮错觉经常与超级月亮混淆。然而,超级月亮并不是很令人印象深刻。超级月亮看起来比普通月亮大7%,而月亮错觉让我们觉得月盘大约是两倍大。

总结:由于月亮错觉,月亮在地平线附近显得更大。这个错觉仍然没有一个可靠的解释,但我们可以在欣赏月亮的同时继续寻找答案。

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