Ангулярный размер Луны при наблюдении за горизонтом сравнивается с другими объектами в более близком плане, такими как деревья, здания или горы. Эти объекты создают иллюзию увеличения размера Луны в сравнении с ними. По мере того, как Луна поднимается и перемещается выше над горизонтом, она становится без фоновых объектов и кажется меньшей.
Теория восприятия размера
Согласно этой теории, увеличение воспринимаемого размера Луны при наблюдении за горизонтом может быть вызвано визуальным элементом, таким как горизонтальные линии и перспектива. Горизонтальные линии создают иллюзию увеличения размера объекта выше них.
Теория психологического восприятия
По этой теории, физический размер Луны остается неизменным, но увеличивается ее воспринимаемый размер из-за психологических факторов. Например, сознательное желание видеть Луну больше, чем она на самом деле, может влиять на наше восприятие.
Заключение
Иллюзия Луны остается одним из удивительных феноменов наблюдаемой природы, который вдохновляет ученых и любителей астрономии на изучение и объяснение. Хотя существует много теорий, объясняющих данную оптическую иллюзию, точного ответа пока нет. Исследования в этой области продолжаются, и, возможно, в будущем мы узнаем еще больше о том, почему Луна кажется больше у горизонта, чем в небе.
Иллюзия Луны: Понятие и Объяснения
В 1940-х годах и в последующие десятилетия ученые предложили различные объяснения явления иллюзии Луны.
Теория Конвергенции Глаз
Одна из гипотез, предложенная учеными Боринг и Судзуки, утверждает, что восприятие размера Луны зависит от конвергенции глаз наблюдателя. Когда человек смотрит на Луну в зените, естественная стремительность глаза к дивергенции усиливается импульсами к конвергенции, что делает Луну кажущейся больше по размеру.
Экспериментальные Данные
Холуэй и Боринг провели серию экспериментов, в которых испытуемым предлагали сравнивать воспринимаемый размер Луны со световыми дисками на экране. Результаты показали, что положение наблюдателя относительно Луны сказывается на восприятии ее размера: Луна близ горизонта казалась меньше, чем в зените.
Теория Кажущейся Удаленности
Вторая теория, сформулированная еще в древности, предполагает, что Луна у горизонта кажется больше из-за того, что она кажется дальше. Мозг человека интерпретирует небо как сплюснутый купол, что приводит к иллюзии увеличенного размера Луны на горизонте.
Дискуссия и Противоположные Мнения
Существуют аргументы как в пользу, так и против этих теорий. Некоторые ученые указывают на скорое затухание иллюзии при увеличении высоты Луны над горизонтом, в то время как другие отмечают наличие иллюзии даже при наблюдении через светофильтр. Все это показывает сложность восприятия размера и расстояния светил на небесах.
Природа и происхождение иллюзии Луны продолжает быть объектом дискуссий среди ученых и психологов, исследующих феномены восприятия и оценки размеров в небесной атмосфере.
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
Ты мог замечать на аэродромах странную вещь: в нескольких местах летного поля стоят высокие палки, а на их верхушке развивается красно-белый сачок. Словно Карабас Барабас взял цветастый колпак Буратино и назло деревянному мальчишке повесил его высоко-высоко. На самом деле это ветроуказатель или флюгер. Кстати, работники аэродромов и летчики придумали ему прозвища: колдун, или колбаса.
Как флюгер помогает понять направление и силу ветра
Флюгер показывает направление и силу ветра. Эта информация помогает летчикам аккуратно взлетать и мягко приземляться. Как же летчики и работники аэродрома понимают, что показывает им развевающийся красно-белый сачок?
Определение направления
По тому, в какую сторону отклоняется флюгер, легко понять направление ветра. Ветры называют по направлению, откуда они приходят. Например, ветер, дующий с запада на восток, называется западным.
Определение силы
Скорость ветра можно примерно определить по части тканевого рукава, которая под действием ветра поднимается и выпрямляется горизонтально — чем она больше, тем сильнее ветер. Посмотри на схему и флюгер, чтобы определить скорость ветра.
Почему ветер появляется
Мы окружены воздухом. Когда воздух начинает двигаться, возникает ветер. Но что приводит воздух в движение? Простой ответ — солнечный свет. Дело в том, что Солнце неодинаково нагревает разные поверхности Земли.
Нагревание поверхностей
Например, снег отражает почти весь свет и поэтому почти не нагревается. А темные камни нагреваются очень быстро. Скалы отражают больше света, чем песок, поэтому летом бывает невыносимо горячо ходить по пляжу босиком. Поверхность земли нагревает воздух, который находится над ней.
Поднятие теплого воздуха
Когда воздух становится теплым, он поднимается: как дым от костра или пар от чайника. Но когда теплый воздух улетел, внизу словно возникает пустота, которую надо заполнить новой порцией воздуха. Так появляется ветер.
Сила и направление ветра
Чем теплее воздух, тем быстрее он будет подниматься, и тем быстрее его заменит более холодный. Кроме того, чем больше разница в температуре воздуха у соседних территорий — тем сильнее будет ветер.
Различия на берегу
Например, замечал ли ты, что на берегу моря или озера ветер сильнее, чем обычно? Днем суша нагревается быстрее, чем вода, поэтому теплый воздух поднимается от суши вверх, а на его место приходит холодный воздух, который находился над водой. Появляется приятный прохладный бриз. Вечером вода и суша меняются местами.
Будь внимателен к флюгеру и внешним признакам ветра, чтобы понимать направление и силу воздушного потока.