Лунная иллюзия

Вы наверное замечали, что когда полная Луна находится у линии горизонта, она кажется намного больше, субъективно раза в полтора, чем когда поднимается повыше. Такой же феномен возникает при наблюдениях Солнца и созвездий. Однако, если вы измерите угловые размеры Луны у горизонта и высоко в небе, то эти значения совпадут - ее проекции на сетчатку глаза в обоих случаях будут равны между собой.

Получается, что размеры высокой и низкой Луны одинаковы, но наш мозг воспринимает их по-разному. Почему так происходит?

Иллюзия Луны всегда вызывала огромный интерес, и ее пытались объяснить многие ученые.

http://astro-bratsk.ru/materials/37-interesting/105-moon-illusion.html

подумать, что это происходит из-за изменения углового размера Луны в разных точках ее орбиты. Как мы знаем, лунная орбита имеет форму эллипса, а это означает, что находясь в перигее (ближайшей к Земле точке орбиты ~ 364 000 км), Луна чуть увеличивает свои угловые размеры, и соответственно находясь в апогее (дальней точке орбиты ~406 000 км), угловые ее размеры меньше. Процент разницы расстояний в апогее и перигее в среднем составляет 10%.

Но даже эти ничтожные 10% не могут объяснить, почему у горизонта Луна видится нам огромной. Угловые размеры полной Луны колеблются между 0.6 градуса (в перигее) и 0.5 градусов (в апогее), но эта разница будет происходить в рамках месяца, а не течении ночи, когда восходит Луна.

На самом деле размер лунного диска над горизонтом на 1,5 % меньше, чем в небе, поскольку расстояние до наблюдателя больше на один земной радиус. Также по причине атмосферной рефракции размер Луны по вертикальной оси уменьшается.

Существует много различных теорий, объясняющих иллюзию Луны, но ученые не смогли прийти к единому мнению. Наиболее правдоподобной нам кажется такие объяснения:

1) "иллюзия Понцо", названная так в честь Марио Понцо, доказавшего ее в 1913 году, говорит, что человек судит о размерах объекта по фону. Понцо нарисовал два одинаковых отрезка на фоне двух сходящихся линий, наподобие уходящего вдаль железнодорожного полотна. Верхний отрезок кажется крупнее, поскольку он перекрывает рельсы в отличие от нижнего отрезка, который находится между рельсами. Аналогичным образом, при низкой Луне деревья и дома кажутся меньше на фоне Луны, которая, в свою очередь, кажется крупнее, чем на самом деле.

Объекты переднего плана заставляют наш мозг думать, что дальний цилиндр больше, чем она есть на самом деле

2) По теории относительного размера воспринимаемый размер зависит не только от размера на сетчатке, но и от размеров остальных объектов в поле зрения, которые мы наблюдаем одновременно. При наблюдении Луны близко к горизонту мы видим не только Луну, но и другие объекты, на фоне которых спутник Земли кажется больше, чем есть на самом деле. Когда же Луна находится в небе, бескрайние просторы неба заставляют её выглядеть меньше.

Данный эффект был продемонстрирован психологом Германом Эббингаузом. Круг, окружённый маленькими кругами, представляет собой Луну у горизонта и окружающие её маленькие объекты (деревья, столбы и т. п.), а круг, окружённый более крупными объектами, представляет собой Луну в небе. При том, что оба центральных круга имеют одинаковый размер, многим людям кажется, что правый круг на картинке больше.

Этот эффект может проверить каждый, вынеся из комнаты во двор какой-нибудь крупный предмет (например, стол). На открытом пространстве он будет выглядеть явно меньше, чем в помещении.

Самый простой способ развеять иллюзорность эффекта — это подержать небольшой объект (например, монетку) на вытянутой руке, прикрыв при этом один глаз. Сравнивая размер объекта с большой Луной у горизонта и с маленькой Луной в небе, можно увидеть, что относительный размер не изменяется. Можно также сделать из листа бумаги трубу и смотреть через неё только на Луну, без окружающих объектов — иллюзия исчезнет.

Так что не обманитесь, когда окружающие будут утверждать, что полная Луна уж слишком большая сегодня. А просто полюбуйтесь красивым пейзажем с восходящей из-за горизонта Луной!