Иллюзия Луны

Закат Луны за скалы Сиона
Полная Луна

Иллюзия Луны («лунная иллюзия») — оптическая иллюзия, которая заключается в том, что Луна низко над горизонтом кажется в несколько раз больше, чем когда она находится высоко в небе (около зенита). На самом деле угловой размер Луны практически не зависит от её высоты над горизонтом. Иллюзия возникает и при наблюдениях Солнца и созвездий. Свидетельства о феномене сохранились с древних времён и зафиксированы в различных источниках человеческой культуры (например, в летописях). В настоящее время существует несколько различных теорий, объясняющих эту иллюзию.

Доказательство иллюзии

Широко распространено заблуждение, бытующее как минимум со времён Аристотеля (IV век до н. э.), заключающееся в том, что бо́льший размер Луны у горизонта объясняется увеличением, создаваемым атмосферой Земли. На самом деле астрономическая рефракция у горизонта, наоборот, немного уменьшает наблюдаемый размер Луны по вертикали и не влияет на размер по горизонтали. В результате лунный диск около горизонта виден приплюснутым.

Есть и ещё фактор, из-за которого угловой размер Луны около горизонта слегка меньше, чем когда она в зените. С перемещением Луны от зенита к горизонту расстояние от неё до наблюдателя возрастает на величину земного радиуса, и её видимый размер уменьшается на 1,7 %.

Кроме того, угловой размер Луны слегка меняется в зависимости от её положения на орбите. Поскольку её орбита заметно вытянута, в перигее (ближайшей к Земле точке орбиты) угловой размер Луны составляет 33,5 угловых минут, а в апогее — на 12 % меньше (29,43 угловых минут)[1][2]. Эти незначительные изменения не связаны с кажущимся многократным увеличением Луны у горизонта: оно представляет собой ошибку восприятия. Измерения с помощью теодолита и фотографии Луны на различной высоте над горизонтом[3] показывают неизменность размера, около половины градуса, а проекция лунного диска на сетчатку невооружённого глаза наблюдателя всегда имеет размер около 0,15 мм.

Самый простой способ продемонстрировать 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 высоко 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.

Возможные объяснения иллюзии

Угол зрения и воспринимаемый размер.

Размер видимого нами объекта может быть определён либо через его угловой размер (угол, который образуют входящие в глаз лучи от краёв объекта) либо через его физический размер (реальный размер, например в метрах). Эти два понятия различаются с точки зрения человеческого восприятия. Например, угловые размеры двух одинаковых объектов, помещённых на расстоянии 5 и 10 метров от наблюдателя, различаются почти в два раза, однако, нам, как правило, не кажется, что ближний объект в два раза больше. И наоборот, если более удалённый объект имеет тот же угловой размер, что и более близкий, мы будем его воспринимать как в два раза больший (закон Эммерта).

На данный момент не достигнуто согласия по вопросу, из-за чего Луна кажется больше у горизонта — из-за бо́льшего воспринимаемого углового размера или из-за бо́льшего воспринимаемого физического размера, то есть кажется ли она находящейся ближе или увеличившейся в размере.

Вообще, полного объяснения этой особенности человеческого восприятия до сих пор не существует. В 2002 году Хелен Росс и Корнелис Плаг выпустили книгу «Загадка лунной иллюзии»[4], в которой, рассмотрев различные теории, сделали вывод: «Ни одна теория не победила». К тому же решению пришли авторы сборника «Лунная иллюзия», выпущенного в 1989 году под редакцией М. Хершенсона[5].

Существует много различных теорий, объясняющих иллюзию Луны. Ниже перечислены лишь основные из них.

Теория о роли конвергенции глаз

В 1940-х годах Боринг (Boring, 1943; Holway & Boring, 1940; Taylor & Boring, 1942) и в 1990-х Судзуки (Suzuki, 1991,1998) предложили объяснение иллюзии Луны, согласно которому, кажущаяся величина Луны зависит от степени конвергенции глаз наблюдателя. То есть иллюзия Луны — это результат усиления импульсов к конвергенции глаз, возникающих у наблюдателя, когда он поднимает взгляд наверх (чтобы посмотреть на Луну в зените), а глаза сами по себе стремятся дивергировать. Из-за того, что конвергенция глаз является одним из признаков близости объекта, наблюдателю кажется, что объект высоко в небе меньше по размеру.

В одном из экспериментов Холуэй и Боринг (Holway & Boring, 1940) просили испытуемых сравнить воспринимаемую ими величину Луны с одним из световых дисков, спроецированных на расположенный рядом с ними экран. В первой серии эксперимента испытуемые сидели на стуле. Наблюдая за Луной, находящейся близ горизонта (на уровне глаз наблюдателя), они выбирали диск, который значительно превосходил по величине тот, который они выбирали, когда наблюдали за Луной, находящейся в зените (подняв глаза под углом 30°). Во второй серии испытуемые наблюдали за Луной, лёжа на столе. Когда они лежали на спине и смотрели на Луну в зените или когда они были вынуждены закидывать голову назад и поднимать глаза вверх, чтобы из положения на спине увидеть Луну на горизонте, результаты были противоположными. Луна близ горизонта казалась им меньше по величине, чем Луна в зените.

Противники данной гипотезы утверждают, что иллюзия увеличенной Луны быстро затухает при увеличении высоты светила над горизонтом, когда необходимость запрокидывать голову и поднимать глаза вверх ещё не возникает. Кроме того иллюзия наблюдается и при взгляде одним глазом, когда конвергенция невозможна.

Теория кажущейся удалённости

Облака у горизонта находятся дальше от наблюдателя, а те, что над ним — ближе. Из-за этого создаётся впечатление плоского, немного изогнутого неба.

Теория кажущейся удалённости впервые была описана у Клеомеда примерно в 200 г. н. э. Теория предполагает, что Луна у горизонта выглядит больше Луны в небе из-за того, что она кажется дальше. Мозг человека видит небо не как полусферу, чем оно на самом деле является, а как сплюснутый купол. Наблюдая за облаками, птицами и самолётами, человек видит, что они уменьшаются при приближении к горизонту. В отличие от земных объектов, Луна, находясь вблизи горизонта, имеет примерно такой же видимый угловой диаметр, как и в зените, но человеческий мозг пытается компенсировать перспективные искажения и предполагает, что диск Луны должен быть физически больше.

Эксперименты, проведённые в 1962 году Кауфманом и Роком (Kaufman & Rock)[6], показали, что существенным фактором при создании иллюзии являются наглядные ориентиры (см. иллюзия Понцо). Луна у горизонта оказывается в конце последовательности объектов ландшафта, деревьев и зданий, что говорит мозгу о её большой удалённости. При удалении ориентиров из поля зрения, выглядящая крупной Луна становится меньше.

Противники данной теории указывают на наличие иллюзии даже при наблюдении светила через темный светофильтр, когда окружающие его объекты неразличимы.

Теория относительного размера

Иллюзия Эббингауза

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.

Противники данной теории указывают на то, что пилоты самолётов тоже наблюдают данную иллюзию, хотя в их поле зрения наземных объектов нет.

Теория картографического восприятия

Согласно данной теории лунная иллюзия может возникать из-за того, что человеческий мозг воспринимает небесную сферу не как трёхмерный объект, а как его проекцию на плоскость. Так как астрономические наблюдения чаще всего проводятся в вертикальном положении, то эта плоскость — поверхность цилиндра с основанием, стоящим на линии горизонта (его ось проходит через наблюдателя и зенит). Интуитивно ожидается, что чем выше над горизонтом расположен объект, тем больше должна быть его проекция на поверхность воображаемого цилиндра (как это происходит с Гренландией в проекции Меркатора). Однако в случае с Луной её угловой размер не меняется, поэтому мозг трактует это как уменьшение наблюдаемого размера Луны при удалении от линии горизонта. В качестве подтверждения данной теории можно использовать известный приём для преодоления лунной иллюзии — посмотреть на Луну у горизонта через ноги вниз головой. Ещё один способ проверить теорию картографического восприятия — наблюдать за Луной, лёжа на земле. Но при этом важно, чтобы Луна у горизонта находилась за теменем наблюдателя, иначе при повороте головы небесные тела снова начнут проецироваться на поверхность цилиндра.

Количественное сопоставление различных теорий по данным экспериментов

Специально поставленные эксперименты[7] позволили количественно сравнить влияние различных факторов, предлагавшихся для объяснения иллюзии. В частности, подъём головы наблюдателя (теория о роли конвергенции глаз) влияет на изменение размера, но очень слабо (кажущееся изменение размера — 1,04 раза), изменение цвета или яркости лунного диска практически не влияет на видимый размер, а наличие линии горизонта или её оптической модели (теории кажущейся удалённости и относительного размера) приводит к кажущемуся изменению размеров диска в 1,3 — 1,6 раз, причём точная величина изменения зависит от особенностей ландшафта.

Примечания

  1. APOD: 2007 October 25 — Apogee Moon, Perigee Moon. Дата обращения: 27 июля 2008. Архивировано 25 марта 2008 года.
  2. The Moon Illusion, An Unsolved Mystery. Дата обращения: 4 мая 2012. Архивировано 21 февраля 2009 года.
  3. Астронет — Восход Луны над Сиэтлом. Дата обращения: 28 июля 2008. Архивировано 14 мая 2008 года.
  4. Ross, H., Plug, C. The Mystery of The Moon Illusion. Exploring Size Perception. Oxford University Press, Oxford 2002, ISBN 0-19-850862-X.
  5. Hershenson M. (Ed.). The moon illusion. Hillsdale, NJ: Lawrence Erlbaum, 1989.
  6. The Moon Illusion, II — The moon’s apparent size is a function of the presence or absence of terrain Архивная копия от 9 августа 2008 на Wayback Machine, Irvin Rock and Lloyd Kaufman
  7. Кауфман Л., Рок И. Иллюзия «луны у горизонта» // Восприятие. Механизмы и модели. Под ред. Н.Ю.Алексеенко. — М.: Мир, 1974. — С. 262—274.

Ссылки

Read other articles:

Peta komune Sartes. Sartes merupakan sebuah komune di departemen Vosges yang terletak pada sebelah timur laut Prancis. Lihat pula Komune di departemen Vosges Referensi INSEE lbsKomune di departemen Vosges Les Ableuvenettes Ahéville Aingeville Ainvelle Allarmont Ambacourt Ameuvelle Anglemont Anould Aouze Arches Archettes Aroffe Arrentès-de-Corcieux Attignéville Attigny Aulnois Aumontzey Autigny-la-Tour Autreville Autrey Auzainvilliers Avillers Avrainville Avranville Aydoilles Badménil-aux-...

 

Kawasaki's RoseFilm posterSutradaraJan HřebejkProduserRudolf BiermannTomás HoffmanDitulis olehPetr JarchovskýPemeranLenka VlasákováSinematograferMartin SáchaPenyuntingVladimír BarákTanggal rilis 21 Desember 2009 (2009-12-21) Durasi100 menitNegaraRepublik CekoBahasaCeko Kawasaki's Rose (Ceska: Kawasakiho růžecode: cs is deprecated ) adalah sebuah film drama Ceko 2009 sutradaraan Jan Hřebejk. Film tersebut terpilih di Republik Ceko sebagai perwakilan Ceko untuk Film Berbahasa As...

 

Philosophical system A bust of Zeno of Citium, considered the founder of Stoicism Stoicism is a school of Hellenistic philosophy that flourished in Ancient Greece and Ancient Rome.[1] The Stoics believed that the practice of virtue is enough to achieve eudaimonia: a well-lived life. The Stoics identified the path to achieving it with a life spent practicing the four virtues in everyday life: wisdom, courage, temperance or moderation, and justice, and living in accordance with nature. ...

HudsonLahirHudson PrananjayaPekerjaanPenyanyiTahun aktif2010-sekarang Hudson Prananjaya atau yang lebih dikenal dengan nama Hudson (lahir 27 Maret 1979)[1] adalah penyanyi yang mulai dikenal sejak mengikuti acara pencarian bakat Indonesia Mencari Bakat. Filmografi Cinta Tapi Beda (2012) Referensi ^ Salinan arsip. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2010-10-19. Diakses tanggal 2010-10-31.  Artikel bertopik biografi Indonesia ini adalah sebuah rintisan. Anda dapat membantu Wik...

 

Swiss air-dried meat BündnerfleischAlternative namesBindenfleisch, Grisons Meat, Viande des GrisonsPlace of originSwitzerlandRegion or stateGraubündenMain ingredientsDried meat (beef)Ingredients generally usedonion, herbs, white wine  Media: Bündnerfleisch Bündnerfleisch, also known as Bindenfleisch, Grisons Meat or Viande des Grisons, is an air-dried meat that is produced in the canton of Graubünden, Switzerland. Production The main ingredient is beef, taken from the anima...

 

ستيوارت مانور     الإحداثيات 40°43′14″N 73°41′07″W / 40.7206°N 73.6853°W / 40.7206; -73.6853   [1] تقسيم إداري  البلد الولايات المتحدة[2]  التقسيم الأعلى مقاطعة ناسو  خصائص جغرافية  المساحة 0.543101 كيلومتر مربع0.543099 كيلومتر مربع (1 أبريل 2010)  ارتفاع 26 متر  عد�...

2012 2022 Élections législatives de 2017 dans la Vendée 5 sièges de députés à l’Assemblée nationale 11 et 18 juin 2017 Campagne 22 mai au 10 juin12 juin au 16 juin Corps électoral et résultats Population 662 122 Inscrits 514 528 Votants au 1er tour 266 979   53,18 %  7,2 Votes exprimés au 1er tour 266 979 Votes blancs au 1er tour 4 475 Votes nuls au 1er tour 2 176 Votants au 2d tour 227 382   44,19 % Votes exprimés...

 

For the standard chronological listing, see List of popes. Plaque commemorating popes buried in St Peter's Basilica This is a graphical list of the popes of the Catholic Church. While the term pope (Latin: Papa, 'Father') is used in several churches to denote their high spiritual leaders, in English usage, this title generally refers to the supreme head of the Catholic Church and of the Holy See. The title itself has been used officially by the head of the Church since the tenure of Pope Sir...

 

Palo Alto Baylands Nature Preserve Gray fox kit at the Palo Alto Baylands in California Thorny Wild California rose shelters a gray fox den in the Palo Alto Baylands along Matadero Creek. The Palo Alto Baylands Nature Preserve, known officially as the Baylands Nature Preserve, is the largest tract of undisturbed marshland remaining in the San Francisco Bay. Fifteen miles of multi-use trails provide access to a unique mixture of tidal and fresh water habitats. The preserve encompasses 1,940 ac...

Electricity transmission and distribution company in Andhra Pradesh, India Southern Power Distribution Company of Andhra Pradesh LimitedCompany typeState Government-owned CorporationIndustryElectricity DistributionFoundedApril 1, 2000HeadquartersTirupati, Andhra Pradesh, IndiaProductsElectricityWebsitewww.apspdcl.in Andhra Pradesh Southern Power Distribution Company Limited or APSPDCL is the Electricity Distribution company owned by the Government of Andhra Pradesh for the Nine Southern Distr...

 

Sceaux 行政国 フランス地域圏 (Région) イル=ド=フランス地域圏県 (département) オー=ド=セーヌ県郡 (arrondissement) アントニー郡小郡 (canton) 小郡庁所在地INSEEコード 92071郵便番号 92330市長(任期) フィリップ・ローラン(2008年-2014年)自治体間連合 (fr) メトロポール・デュ・グラン・パリ人口動態人口 19,679人(2007年)人口密度 5466人/km2住民の呼称 Scéens地理座標 北緯48度4...

 

† Стеллерова корова Муляж стеллеровой коровы в Лондонском музее естествознания Научная классификация Домен:ЭукариотыЦарство:ЖивотныеПодцарство:ЭуметазоиБез ранга:Двусторонне-симметричныеБез ранга:ВторичноротыеТип:ХордовыеПодтип:ПозвоночныеИнфратип:Челюстно�...

西維珍尼亞 美國联邦州State of West Virginia 州旗州徽綽號:豪华之州地图中高亮部分为西維珍尼亞坐标:37°10'N-40°40'N, 77°40'W-82°40'W国家 美國加入聯邦1863年6月20日(第35个加入联邦)首府(最大城市)查爾斯頓政府 • 州长(英语:List of Governors of {{{Name}}}]]) • 副州长(英语:List of lieutenant governors of {{{Name}}}]])吉姆·賈斯蒂斯(R)米奇·卡邁克爾(...

 

البطولات الفرنسية 1938 - فردي السيدات جزء من البطولات الفرنسية 1938  البلد فرنسا  التاريخ 1938  الرياضة كرة المضرب  البطل(ة) سيموني ماثيو الوصيف(ة) نيلي لاندري النتيجة 6–0، 6–3 البطولات الفرنسية 1937 - فردي السيدات  البطولات الفرنسية 1939 - فردي السيدات  تعديل مصدري - تعد...

 

1952 studio album by Charlie Parker and Dizzy GillespieBird and DizStudio album by Charlie Parker and Dizzy GillespieReleasedJuly/August 1952[1]RecordedFebruary–May 5, 1949; and June 6, 1950; in New York CityGenreBebopLength24:58LabelClef/VerveProducerNorman GranzCharlie Parker and Dizzy Gillespie chronology Diz 'N' Bird In Concert(1947) Bird and Diz(1952) Jazz at Massey Hall(1953) Charlie Parker chronology Bird and Diz(1952) South of the Border(1952) Alternate cover1986 Ver...

American biographical drama television series The New LookGenre Biographical Drama Created byTodd A. KesslerStarring Ben Mendelsohn Juliette Binoche Maisie Williams John Malkovich Claes Bang Zabou Breitman Thure Lindhardt Emily Mortimer Charles Berling Glenn Close ComposerJames S. LevineCountry of originUnited StatesOriginal languageEnglishNo. of seasons1No. of episodes10ProductionExecutive producers Mark A. Baker Lorenzo di Bonaventura Todd A. Kessler ProducerHelen ShaverRunning time36–61 ...

 

American businessman, CEO and president of UFC Dana WhiteWhite in 2015BornDana Frederick White Jr. (1969-07-28) July 28, 1969 (age 54)Manchester, Connecticut, U.S.Known forPresident and CEO of Ultimate Fighting Championship (UFC)Spouse Anne Stella ​(m. 1996)​[1]Children3Websitewww.ufc.com Dana Frederick White Jr.[2] (born July 28, 1969) is an American businessman who is the CEO and president of the Ultimate Fighting Championship (UFC), a ...

 

Research method for studying documents and communication artifacts Part of a series onSociology History Outline Index Key themes Society Globalization Human behavior Human environmental impact Identity Industrial revolutions 3 / 4 / 5 Social complexity Social environment Social equality Social equity Social power Social stratification Social structure Social cycle theory Perspectives Conflict theory Critical theory Structural functionalism Positivism Social constructionism Social darwinism Sy...

Music genre from the 1970s and 1980s This article is about the 1970s–1980s music genre. For other New Wave artistic movements, see List of New Wave movements. Not to be confused with New-age music or Wave music. This article has multiple issues. Please help improve it or discuss these issues on the talk page. (Learn how and when to remove these template messages) This article may contain excessive or irrelevant examples. Please help improve the article by adding descriptive text and removi...

 

Grand Prix F1 Eropa 2004 merupakan balapan Formula 1 pada 30 Mei 2004 di Nurburgring.[1] Lomba Pos No Pembalap Tim Lap Waktu/Tersingkir Grid Poin 1 1 Michael Schumacher Ferrari 60 1:32'35.101 1 10 2 2 Rubens Barrichello Ferrari 60 +17.989 detik 7 8 3 9 Jenson Button BAR-Honda 60 +22.533 detik 5 6 4 7 Jarno Trulli Renault 60 +53.673 detik 3 5 5 8 Fernando Alonso Renault 60 +60.987 detik 6 4 6 11 Giancarlo Fisichella Sauber-Petronas 60 +73.448 detik 19 3 7 14 Mark Webber Jaguar-Cosworth...