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“大月亮”的错觉

 zhb学习阅览室 2020-12-29

我们知道,在一个月当中,满月那天月亮最大最圆。那么,你知道在一天之中,月亮何时最大吗?答案是月亮从地平线刚刚升起的时候看起来最大!这里请大家注意:是“看起来”最大,因为月亮在一天中从升到落大小并不会改变,我们看到的变化只是一种视错觉。

其实不仅月亮,连太阳也是如此,在清晨或傍晚,位于地平线附近的太阳要比中午位于正中天的太阳看起来更大。只不过,对于月亮来说,这种现象更加明显一些。因为太阳一旦升高,阳光会非常刺眼,人们根本无法辨识出它的轮廓。而夜幕中,月光柔和,不管月亮在什么位置,只要天气晴朗,它都能呈现出清晰的轮廓。

两千多年前,在《两小儿辩日》中,孔子东游,遇到两个小孩儿正在就太阳远近的问题进行辩论,其中一个小孩儿指出:“日初出大如车盖,及日中则如盘盂,此不为远者小而近者大乎?” 意思是太阳初升时像车盖一样大,到了中午像盘子一样大,这不是因为近大远小吗?另一个小孩儿则辩称:“日初出沧沧凉凉,及其日中如探汤,此不为近者热而远者凉乎?”意思就是太阳刚出来时天气凉爽,到了中午天气就热得像把手伸进热水里一样,这不是近热远凉吗?对于这两种说法,孔子无法判定。感觉上,地平线附近的月亮或太阳似乎离我们更近,但其实不然,月亮或太阳在地平线附近时,光线要经过的距离更远。

那么是大气的作用吗?两千多年前的古希腊科学家亚里士多德也注意到了这个问题,他认为这是因为地平线附近的大气折射作用。就像一根筷子浸在装满水的碗中,我们会发现筷子像折断了一样,也就是说是折射现象使光线发生了偏折。大气同样会使光线发生偏折,如果我们仔细观察就会发现,无论是满月还是太阳,在初升或者西沉时,看上去其实是扁扁的。这就是大气折射产生的效果——把满月或太阳“压扁”,而不是放大。既然距离和大气折射都无法解释,那还有什么原因使得月亮在地平线附近时显得更大呢?

不过,除了地平线附近有参照物这一因素外,科学家还有另外一种解释。1959 年,美国科学家做了一个实验,他们把两个大小一样的圆盘,一个悬挂在26 米高的地方,另一个放置在26 米远的地面上,然后再邀请不同年龄的人前来观看,你们猜结果如何?所有观看的人都认为地面上的圆盘更大!为何我们的大脑会有这样的错觉?具体原因不得而知,不过,据科学家分析,这可能与平视、仰视产生的视觉差异有关。

我们来看看下面这两幅图,你觉得哪幅图中的月亮更大?相信大多数人会认为左图中的月亮更大,但其实两幅图中的月亮是一样大的!有科学家指出,因为地平线附近有房屋、街灯、树木、山丘等作为参照物,对比之下,人们就会觉得月亮很大。相反,当月亮升到高空,附近没有任何参照物时,我们也就不会觉得它很大了。因此,所谓“月亮在地平线附近看起来更大”,很可能是一种错觉!

好了,如果你想在观察月亮时消除这种错觉,有几种方法可以尝试。

第一种方法:把一张纸卷成圆筒状,通过圆筒观察月亮,这样就排除了参照物的干扰,月亮看上去会小一些。

第二种方法 :躺下来观看初升的满月。躺着视线向上,月亮看起来会显得小一些。

第三种方法:找一个“标尺”来测量。满月时的视直径大概有0.5 度,我们可以找一个比指甲小一些的圆形纽扣,伸直手臂,把纽扣和地平线上的满月比一比,纽扣应该能刚好遮住月亮。再耐心等上几个小时,当月亮升到高空时,再次伸直手臂比较一下,月亮的大小会有什么变化吗?不妨试试吧!

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