Луна у горизонта - это иллюзия

Почему Луна кажется больше, когда она находится у линии горизонта, и меньше, когда висит высоко в небе? Это вопрос люди задавали на протяжении многих веков. Большинству людей кажется, что Луна, когда она находится у горизонта, выглядит почти в полтора раза больше. Этот феномен был описан Аристотелем еще в 350 году до нашей эры...

Почему Луна кажется больше, когда она находится у линии горизонта, и меньше, когда висит высоко в небе? Это вопрос люди задавали на протяжении многих веков. Большинству людей кажется, что Луна, когда она находится у горизонта, выглядит почти в полтора раза больше. Этот феномен был описан Аристотелем еще в 350 году до нашей эры, а замечен за сотни лет до этого. Это явление представляет собой оптическую иллюзию, природа которой, впрочем, до сих пор не объяснена. Схожий феномен наблюдается и в отношении Солнца, хотя в обычных условиях на него можно смотреть только тогда, когда оно находится низко над горизонтом и яркость его лучей уменьшается при прохождении через атмосферу. Поэтому в случае с Солнцем для большинства людей это явление оказывается неочевидным.

•	Луна высоко в небе - меньше и дальше?

Разберемся с теорией. Лунная иллюзия не имеет ничего общего с влиянием атмосферы, рефракцией (как предполагал греческий математик и астроном второго века Птолемей) или каким-либо другим физическим явлением. Дело в том, что фотографии Луны у горизонта и в зените не отображают эту разницу в размере. Более того, измерения показывают, что Луна у горизонта даже немного меньше, потому что от нее до наблюдателя расстояние немного больше. Значит, эта иллюзия зарождается где-то в нашем мозгу. Объяснения этого явления противоречивы. Все они касаются одних и тех же обстоятельств – того, как мозг перерабатывает информацию и совершает геометрические построения.

У любого объекта размер может быть измерен через угловую протяженность, в градусах. Угловая протяженность Луны, диаметр которой составляет 3476 километров, а расстояние до нее равно 363300 километров, примерно равна 0,5 градуса. Когда человек смотрит на какой-либо объект на поверхности земли, который находится не слишком далеко от него, его мозг напрямую воспринимает и угловую протяженность и расстояние до объекта. Учитывая эти величины, мозг вычисляет размер. Когда же он смотрит на объект, не находящийся на Земле, то он не может напрямую измерить ни размер объекта, ни расстояние до него. Вместо этого, он предполагает или расстояние или размер, и исходя из этого показателя рассчитывает второй параметр. Однако ни истинный размер объекта, ни расстояние до него мозгом напрямую не определяются. Единственная вещь, которую мозг может определить самостоятельно – это угловую протяженность объекта. С ее помощью он уже может рассчитать расстояние, зная размер или размер или расстояние до предмета, правда, тип оптической иллюзии, известный под названием иллюзии Понзо, дает мозгу неверные сведения о расстоянии до объекта. Поэтому, если мозг знает, что до Луны, висящей над горизонтом, расстояние больше, чем до Луны, когда она находится в зените, мозг решает, что в первом положении она больше, ведь угловая протяженность остается неизменной.

Но почему мозг решает, что Луна, висящая над горизонтом, расположена дальше? Иллюзия появляется не потому, что Луну, расположенную у горизонта, мы видим через расположенные ближе к нам объекты. Ведь даже наблюдая луну высоко в небе, на нее можно смотреть сквозь кроны деревьев или крыши высотных зданий. Тем не менее она кажется меньше. При этом если смотреть на низкую Луну ночью в океане, где никакие предметы не попадут в поле зрения, человек все равно увидит ее большей по размеру.

Согласно теории, предложенной Ллойдом Кауфманом и Джеймсом Роком в начале 60-х годов, мозг полагает, что небо (включая все звезды и другие небесные тела) – это купол над нашими головами. Однако этот купол представляет собой не полусферу – он как бы приплюснут. На этом мысленном куполе объекты, которые находятся прямо над головой, ближе к нам, чем те, которые расположены на горизонте. Соответственно, наш мозг, исходя из предположения, что Луна на горизонте оказывается дальше от нас, но видя одну и ту же ее угловую протяженность, преувеличивает размеры Луны, когда она находится на горизонте. Недавно эти ученые опубликовали статью, в которой рассказали об экспериментах, которые подтвердили, что людям свойственно считать, что объекты над их головами находятся ближе к ним, чем те, которые расположены на горизонте, подтверждая тем самым теорию уплощенного купола. Почему мозг полагает именно так, остается поводом для догадок – возможно, это результат его эволюции. Наши предки, приматы и крупные млекопитающие, большее внимание уделяли предметам, расположенным на земле, чем над их головами. Соответственно, расстояние до них они оценивали точнее, чем до всего остального.

Но, впрочем, есть и другие теории. Дон МакКрити, профессор психологии из университета Висконсина считает, что иллюзия основывается на проблемах в конвергенции глаз, известных под названием глазодвигательной микропсии. Когда мы фокусируем на объекте оба глаза, глаза ориентированы в слегка различных направлениях. Если мы фокусируемся на одном объекте, мы видим объекты на других расстояниях нечеткими и двоящимися. Глазодвигательная микропсия проявляется тогда, когда глаз не знает, на каком объекте ему сфокусироваться. Противники этой теории полагают, что этот эффект объясняет увеличение размеров не более, чем на 5%, а отнюдь не в полтора раза, что обычно отмечается в отношении Луны. Кроме того, при закрытии одного глаза иллюзия не проходит – огромная Луна как висела над горизонтом, так и продолжает висеть.