为什么没人能解释“月亮错觉”?

地平线上的一颗巨大的月亮实际上并没有更大、更近,也没有被空气中的尘埃扭曲。这是一个持续了几千年的月球之谜。
为什么没人能解释“月亮错觉”?-有意思吧
满月在旧金山上空升起。(Photo: SF Brit/Flickr)

当本月的满月到来时,它将产生一种自亚里士多德以来一直困扰着旁观者的视错觉。就像很多月出现象一样——尤其是满月——当它接近地平线时,看上去会大得出奇,然后在上升时似乎会缩小。

这就是“月亮错觉”,它就在你的脑海里。月球并没有改变大小,虽然它与地球的距离确实会随着时间的推移而发生轻微的变化——偶尔会产生一个“超级月亮”,它看起来确实比平常要大14%——但这种变化发生得太慢,无法在一夜之间产生如此剧烈的变化。

早期对月球错觉的解释归咎于大气,假设月球的图像被地球表面附近的空气尘埃放大了。毕竟,尘埃颗粒会影响日落和日出的颜色,甚至会在满月时投射出橙色。但科学家后来意识到,大气的扭曲并不是罪魁祸首;如果有的话,悬浮的尘埃应该会让月亮在低空中看起来小一点。

如果你想证明月亮错觉纯粹是心理上的,当月亮接近地平线的时候,把尺子举到月亮上面,当月亮在天空中很高的时候再举一次。较低的月亮可能看起来要大得多,但尺子会显示它的直径没有变化。照相机也能揭露月球的谎言:例如,这张多次曝光的照片,追踪了月球在西雅图上空升起时的一致大小。

到底发生了什么?当我们看月球时,反射的太阳光在我们的视网膜上产生大约0.15毫米宽的图像。“高的月亮和低的月亮大小相同,”美国宇航局科学部门的托尼·菲利普斯在一篇解释月球错觉的文章中写道,“但大脑坚持认为其中一个比另一个大。”

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视觉艺术家长期以来一直使用透视法在二维画布上描绘三维空间,心理学家马里奥·庞佐(Mario Ponzo)在一个世纪前展示了我们的大脑如何根据物体的背景来判断物体的真实大小。这就是所谓的“蓬佐错觉”,这是由于我们知道遥远的物体看起来比实际要小。在右边的GIF动画中,上面的黄色条似乎比下面的更宽,因为它在二维轨道上“更远”,这促使我们的大脑对预期的失真进行补偿。然而,就像一个高月亮和一个低月亮一样,它们的宽度都是一样的,正如垂直的红线所示。

树木和建筑物等地表特征可能会与月球产生类似的效果,还有另一种被称为“艾宾浩斯错觉”的现象,这种现象可以通过将对象与较小的对象并置,可以人为地使对象看起来较大。但这些理论也有一个问题。飞行员和水手经常会看到月亮的错觉,即使是在地平线几乎是空的时候,这表明只有前景物体不会产生这种现象。

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多年来,人们提出了许多其他的解释,包括“扁平天空”模型(见右图)和一种被称为“眼动微视效应(oculomotor micropsia)”的大小错觉。尽管这些理论中有许多是可信的,而且可能不止一个能给出答案,但科学还没有完全解释这个千古之谜。

想要了解我们在理解月球错觉方面所做的努力的一个启发性的、生动的概述,请查看科学教育家Andrew Vanden Heuvel最新的TED-Ed视频:

想要看到月球错觉在起作用的画面,请看这段由新西兰摄影师马克·吉(Mark Gee)于2013年1月拍摄的激动人心的月球升起视频:

来源:MNN

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