月亮錯覺:為什麽有時候月亮看起來很大?

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月亮錯覺:為什麽有時候月亮看起來很大?

挂在地平線附近的巨大月亮令人著迷。但是,你可能不知道這只是一種視錯覺。自公元前4世紀以來,所謂的月亮錯覺一直困擾著人類。讓我們來了解一下它。

內容

為什麽今晚的月亮那麽大?

月亮看起來很大有兩個原因:

  1. 這是一個超級月亮,就是位于近地點(或近地點附近)的滿月;
  2. 這是月亮錯覺,就是我們大腦的詭計讓月亮在地平線上顯得更大。

要了解有關第一個原因的更多信息,請參閱我們的超級月亮指南。在這裏,我們將討論月球幻覺

什麽是月亮錯覺?

月亮錯覺是指月亮在地平線附近時比在天頂時顯得更大。太陽和星座也也會發生這種錯覺。希臘哲學家亞裏士多德(Aristotle)在“氣象學”(公元前350 年)中首次提到它,他將這種現象歸因于[光的反射]。到目前為止,對于月亮錯覺還沒有一致的解釋。

如何證明大月亮只是錯覺?

關于月亮錯覺,我們確定的一件事是它只存在我們的腦海中。以下是你可以證明的方法:

  • 使用相同的相機設置拍攝地平線附近的大月亮和天頂處的小月亮。當你比較這兩張照片時,你會發現它們沒有大小差異。我們稍後會討論如何讓照片中的月亮看起來很大。
  • 卷一張紙並用膠帶粘住,使大月亮適合紙管的大小。等待月亮高高升起,通過紙管觀察它:你會看到月盤充滿了同樣的空間。
  • 證明月亮錯覺的最有趣的方法是在你的雙腿之間向後看。你的大腦就不會産生錯覺。

你甚至不需要將低挂的月亮與天頂的月亮進行比較,就可以瞬間打破這種錯覺。如果你通過紙管或拍攝的照片看“巨大”的月亮,你會立即感到失望,因為月亮錯覺只有在你實時看到月亮及其周圍環境時才會起作用。

月亮錯覺理論

月亮看起來更大由于一個視覺錯覺,但問題是哪一個?目前還沒有確切的答案,因此科學家們繼續尋找它。讓我們來看看幾種常見的理論。

古代理論:放大的大氣層

在公元前4世紀,亞裏士多德提到天體在地平線附近顯得更大。他假設地球的大氣層就像一個水透鏡,放大了低挂的月亮、太陽和星星。希臘-埃及天文學家托勒密(Ptolemy)和希臘天文學家克萊奧梅德斯(Cleomedes)在公元2世紀提出了類似的理論

扁平圓頂理論

11世紀,一位阿拉伯學者哈桑·伊本·海瑟姆(Hasan Ibn al-Haytham)提出了一個理論,即我們將天空視為一個扁平的圓頂,而不是一個半球。根據這個想法,到天空最高點的距離看起來比到地平線的距離短得多。這就是為什麽月亮在天頂處看起來更近,被視為一個較小的物體,而低挂的月亮在我們看來更遠,因此我們認為它更大。我們的大腦無法理解月球與我們的距離與其在天空中的位置並沒有太大變化。

艾賓浩斯錯覺

根據1890年代德國心理學家赫爾曼·艾賓浩斯 (Hermann Ebbinghaus) 發現的錯覺,我們感知物體的大小相對于環境。這個錯覺的典型插圖顯示兩個圓圈:第一個圓圈被大圓圈包圍,第二個圓圈被小圓圈包圍。第一個圓圈看起來更小,盡管兩個圓圈大小相同。至于月亮,當樹木、房屋和山脈環繞它時,它會顯得更大。

龐佐錯覺

1911年,意大利心理學家馬裏奧·龐佐(Mario Ponzo)證明,如果我們將兩個相同的物體放在一對會聚的水平線上,上面的物體看起來會比下面的大。這種現象也被稱為“鐵路線錯覺”。房屋、樹木和其他物體可以作為“鐵路線”,形成線性透視,使月亮看起來更大。

視物顯小理論

一種最新的理論被稱為視物顯小理論(Convergence microscopia)說,我們大腦通過將雙眼聚焦來判斷物體的距離以大小。當觀看在地平線附近的月亮時,我們將在遠處上聚焦,將月亮視為一個遙遠的大物體。然而,當觀察在天頂附近的月亮時,眼睛失去了距離的暗示,而無法在預期的距離,或許只是幾米,上聚焦。因此我們的大腦認為月亮很近而且很小。

為什麽所有這些理論都沒有說服力?

盡管所有這些理論都很有趣,但對它們中的每一個都有反對意見:

  • 當你比較低挂月亮和天頂月亮的大小並發現它們相同時,“放大的大氣層”的古老理論立即失效。
  • 龐佐和海瑟姆的理論表明月亮應該在地平線附近看得更遠,但大多數人說,相反,月亮在地平線附近看得更近。
  • 艾賓浩斯的理論沒有解釋為什麽宇航員和飛行員會經曆月亮錯覺,盡管周圍沒有更小的物體可以比較。
  • 即使是新的視物顯小理論也不能滿足所有的科學家。他們認為,老年人和植入了眼球晶狀體的人也會經理月亮錯覺;這樣的人沒有眼調節功能,而它對視物顯小理論非常重要。

如何拍攝大月亮?

為了使照片中的月亮看起來很大,你需要使用技術方法創造一種錯覺。這是一個簡單的指南:

  • 使用帶有長焦點遠攝鏡頭的相機。毫不奇怪,你放大的越多,月亮就會顯得越大。
  • 將其他物體(樹木、建築物、人)放在前景中,以將月亮的大小與這些物體進行比較。它使我們上面解釋的艾賓浩斯錯覺起作用。月亮在房子後面升起時會比月亮周圍沒有任何東西時看起來更大。
  • 控制曝光並使用三腳架拍攝清楚的照片。
  • 事先計劃好你的照片。要查看月亮何時在特定景觀中看起來最好,請使用 Ephemeris應用。它將幫助你選擇完美的拍攝條件。

有趣的事實

  • 月亮在地平線上變成黃色或橙色。當月亮接近地平線時,它的光必須通過更多的空氣。結果,短的藍色光波被大氣散射,而長的紅色光波到達我們的眼睛。這是地球大氣層對低挂月亮的唯一真正影響。
  • 低挂的月亮實際上比頭頂的月亮小1.5%。它比高空時離我們大約6,400公裏更遠。然而,這種大小差異是肉眼看不到的。
  • 天文館將地平線附近的月亮圖像放大兩倍才能使其看起來真實。月亮錯覺只適用于真正的月亮,因此天文館為了真實性不得不犧牲准確性。
  • 月亮錯覺經常與超級月亮混淆。然而,超級月亮並不是很令人印象深刻。超級月亮看起來比普通月亮大7%,而月亮錯覺讓我們覺得月盤大約是兩倍大。

總結:由于月亮錯覺,月亮在地平線附近顯得更大。這個錯覺仍然沒有一個可靠的解釋,但我們可以在欣賞月亮的同時繼續尋找答案。

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