Какая Луна больше — у горизонта или в зените? / Хабр
Если задать вопрос случайному респонденту о том, в каком случае Луна имеет больший видимый размер — когда она у горизонта или высоко в небе, вероятнее всего вы получите ответ, что “у горизонта Луна больше”. Если спросите о том, почему человек так считает, то узнаете, что ваш собеседник много раз видел большую Луну низко над домами и деревьями. Больше всего она была ровно на самом восходе. А высоко в небе Луна всегда была гораздо меньшей на вид.
Безусловно, есть люди, которые могут ответить иначе. Но большинство голосуют в пользу большой Луны у горизонта и маленькой высоко в небе.
Отдельно замечу, что кто-то может говорить о Луне в зените — в высшей точке небосвода — там Луна совсем маленькая (как может показаться). Но с территории России увидеть Луну точно в зените нельзя. И хотя в самой южной точке России — в труднодоступных районах Кавказа — на границе с Азербайджаном — в некоторые периоды, повторяющиеся раз в 18 лет, высота Луны может достигать 79 градусов (11 градусов до зенита не хватает — и это для не вовлеченного в астрономию человека уже “почти там”), но в подавляющем большинстве населенных пунктов Луна не забирается в небо выше 60 градусов, а ведь это только ⅔ на пути к зениту.
Человек, тысячелетиями живший собирательством плодов, аграрным трудом, и по сей день с большим усилием поднимает голову вверх. В его восприятии все, что выше 45 градусов — это уже в зените.
Вернемся к Луне
Мне тоже много лет в моей жизни казалось очевидным, что у горизонта Луна больше, крупнее, а значит — ближе к Земле. Причем, разница эта казалась весьма существенной. Но все поменялось, когда я стал изучать астрономию в Московском Планетарии. Я тогда был в 5-м классе, и не смотря на то, что астрономия во многом базируется на геометрии, которую в школе мы тогда еще не проходили, много внезапно перевернулось с головы на ноги, и встало на свои места.
Да и как раньше такое могло представляться иначе?!
Посмотрите сами:
Человечек, наблюдающий Луну у горизонта, расположен дальше от Луны на радиус Земли, если сравнивать его расположение с тем, которое имеет по отношению к Луне наблюдатель, созерцающий Луну в зените.
На схеме все очевидно, но насколько это было бы очевидно в реальной жизни?
Вообще ни на сколько. Более того, очевидно обратное.
Но почему?
Потому что человек — не угломерный инструмент, не транспортир какой-нибудь. Человек — существо воспринимающее мир субъективно, и исключительно через сравнение одного объекта с другим, да и то — весьма искаженно.
Например:
Луна низко висит над домами. Её можно сравнить с каким-нибудь домом. Например, Луна примерно соответствует размеру какого-то далекого дома. Получаем 1:1 — Луна как дом. Но мы же понимаем, хотя и не проговариваем это: Дом далеко, но он сам по себе большой — больше человека, а значит и Луна большая. Больше ничего здесь не надо, в сознании укрепилась мысль, что Луна размером с дом. И даже, если Луна имеет угловой размер меньше, чем дом, может включиться другой механизм восприятия: Дом темный, а Луна светлая. А, как известно, “белый цвет полнит”.
Вот и все причины, по которым Луна у горизонта кажется большой.
Но это не все, что можно сказать о размерах Луны
Многие замечали, что у горизонта Луна (как и Солнце) слегка сплюснутое. Величина этой диспропорции (которая сходит на нет по мере увеличения высоты светил над горизонтом) хорошо заметна глазом, и может достигать 10 и более процентов. Это не полтора процента. Это хорошо заметно глазом.
Откуда это берется? Вряд ли Луна сплющивается сама по себе. К тому же, кто-то на планете в соседнем часовом поясе видит Луну уже поднявшуюся повыше, и вполне себе круглую, а не дынеобразную.
Когда Луна высоко, её свет достигает наблюдателя сквозь атмосферу самой прямой дорогой — с минимальным поглощением и почти не преломляясь в воздухе.
Если Луна высоко, то её свет входит в атмосферу в направлении близком (ну, условно) к перпендикулярному, что не создает значительных оптических искажений. Но когда Луна низко над горизонтом, её лучи достигают наблюдателя входя в атмосферу очень полого, преломляются сильнее, и вот тут происходят интересные эффекты.
В результате этих эффектов вертикальный видимый размер Луны — правильно! — уменьшается. А горизонтальный остается практически таким же, как если бы Луна была в зените.
Опять мы сталкиваемся с тем, что положение Луны у горизонта приводит к уменьшению её видимых размеров. В данном случае за счет атмосферной рефракции (вот так правильно называется это явление — “атмосферная рефракция”). Влияние атмосферной рефракции на видимый размер Луны гораздо заметнее, нежели изменение её углового поперечника в случае разницы в расстоянии — в предыдущем случае.
Более всего описанный эффект проявляется в первые минуты после восхода, или за несколько минут до захода — это в равной мере касается и Луны, и Солнца, и даже планет, но планеты сильно меркнут на небольших высотах, и заметить их метаморфозу можно только в телескоп.
Но и это еще не все
Луна сама по себе бывает либо дальше от Земли, либо ближе к ней. И это самая серьезная причина того, что видимый размер Луны может меняться от ночи к ночи в течение месяца.
В самом начале статьи я использовал для простоты среднее расстояние от Земли до Луны — 384 400 километров. Это расстояние меняется в довольно широких пределах — от 356 тыс.
км до 407 тыс.км — более чем на 10%, что на порядок превосходит суточные колебания размеров между Луной в Зените и Луной у горизонта (описанные в самом начале), и вполне сопоставимы с тем влиянием, какое оказывает на вид Луны атмосферная рефракция — те же 10%. Но стоит отметить, что атмосферная рефракция уменьшает вертикальный размер Луны, а изменение расстояния до Луны из-за эллиптичности её орбиты влияет на видимый размер нашего естественного спутника целиком — не нарушает пропорций его облика.
Но происходят такие изменения медленнее — не за сутки, а за месяц… хотя, на самом деле, немного быстрее. Луне требуется 27 с небольшим суток, чтобы сделать круг по своей орбите — от точки перигея (где она ближе всего к Земле), добраться до апогея (где расстояние от Луны до Земли максимальное), и вновь вернуться в перигей.
Цикл смены лунных фаз немного длиннее — почти 30 суток.
То и другое в астрономии называется месяц, но в первом случае это так называемый “сидерический месяц” — период времени, за который Луна делает полный оборот по своей орбите, оказываясь вновь в направлении тех же звезд.
Во втором случае мы имеем дело с “синодическим месяцем” — периодом времени, за который проходит полный цикл смены лунных фаз. Это чуть больше полного оборота по орбите, ведь фазы Луны определяются взаимным положением Луны и Солнца. И сделав оборот по орбите, Луна еще 2 дня догоняет Солнце, сместившееся по эклиптике на целое созвездие.
У разницы между сидерическим и синодическим месяцами есть интересное следствие:
В одном календарном году укладывается 12 синодических месяцев и 13 сидерических месяцев. Когда людям рассказывают историю возникновения первых календарей, а лунный календарь — один из первых, то говорят, что Луна делает вокруг Земли за год 12 оборотов, и от этого у нас в календаре 12 месяцев.
Это не так
За год Луна 12 раз полностью меняет все свои фазы. Но оборотов по орбите делает 13. На один оборот больше.
Один оборот разменивается на то, чтобы догнать убегающее Солнце.
В последние годы очень популярным является термин “суперлуние”.
Астрономы очень его не любят, и говорят, что никаких суперлуний не бывает. Есть полнолуние, новолуние, первая и последняя четверть. А такой фазы Луны, как “суперлуние” в науке нет. Зато, не слишком погруженные в науку люди с восторгом встречают сообщения в желтых СМИ о том, что нас ждет встреча с необыкновенно большой Луной — самой крупной за последние 5 тысяч лет.
Истина всегда находится где-то посередине — между нигилизмом ученых в отношении термина “суперлуние”, и попытками журналистов раздуть из Луны сенсацию.
Сам по себе термин “суперлуние” не плохой и не хороший. Он означает, что перигей своей орбиты Луна пройдет в фазе близкой к полнолунию. Луна одновременно будет и полной, и самой большой за месяц.
Как мы уже знаем, в несколько раз больше, чем обычно, Луна на вид не станет — только на несколько процентов. И саму по себе эту разницу люди не замечают. Но когда им говорят: “Посмотрите, в это полнолуние Луна необыкновенно большая”, большинство поддается внушению, и соглашается: “Действительно, какая огромная!”
Правильно подобранные слова способны увеличить воображаемый размер Луны не на проценты, а в разы! И человек остается в убеждении, что однажды видел такую большую Луну, какая бывает в 5000 лет один раз, и ему невероятно повезло.
На самом деле — ничего особенного, ведь Луна каждые 27 суток примерно одинаково сближается, с Землей. Если это сближение совпало с полнолунием, то масло в огонь добавляет именно сама полнота Луны — её полный вид убеждает зрителя в её больших размерах.
Но ведь бывает, что прохождение перигея орбиты застает Луну в серповидной фазе. И тогда этот тонкий серп уже не кажется особенно большим — не может казаться большим то, что тонкое и хрупкое — это, друзья, психология. А если сделать снимок Луны — фотоаппаратом с максимальным зумом (я думаю, что 5x вполне хватит) в разные дни, а лучше — раз в неделю делать снимки, при сравнении изображений вы увидите разницу. А на небе глазом — вряд ли.
Можете провести такой эксперимент. Фотографируйте Луну в разные дни, и отмечайте, в какой из дней Луна показалась Вам самой большой. И потом сравните свои ощущения с тем, что получилось на фотографиях. Окажется, что реально большой Луна была, например, в фазе первой четверти (половинка обращенная округлостью на запад), а субъективное ощущение было, конечно, в пользу полной Луны.
Если Луна оказывается в полнолунии и в точке перигея орбиты практически одновременно — в пределах одних суток, то когда в следующий раз такое произойдет?
Через месяц Луна в точке перигея орбиты окажется уже не полной — до полнолуния ей будет недоставать еще две ночи (та самая разницу между сидерическим и синодическим месяцами), а еще через месяц Луна будет в перигее практически половинкой… Разница только нарастает.
Но, как говаривал Козьма Прутков, кто садиться ужинать слишком поздно, рискует превратить ужин в ранний завтрак.
Рано или поздно, полнолуние настигнет Луну в перигее с обратной стороны. Случится это примерно через год. Но — нет — не ровно через год. Хотя, казалось бы, если перицентр лунной орбиты направлен всегда в сторону одного и того же созвездия, то и суперлуния должны повторять примерно раз в год.
Но все дело в том, что орбита Луны тоже поворачивается со всеми своими ключевыми точками. Это очень сложное вращение. Потому что, например, точки перигея и апогея (линия апсид) делают круг почти за 9 лет, а узлы лунной орбиты (в которых орбита Луны пересекается с плоскостью эклиптики — вблизи этих точек случаются затмения) оборачиваются за 18 лет — этот период называется сарос, или круг затмений.
В завершении этого лунного обзора традиционное музыкальное приложение: альбом, посвященный полному циклу смены лунных фаз — то, что мы называем лунным месяцем, или упомянутым в статье «синодическим месяцем», в начале которого Луна рождается тонким серпом, набирает яркость и жизненную силу, становится полной, а потом убывает, возвращаясь к виду тонкого серпа, а потом умирает…
«Музыка Небесных Сфер — часть 2 — рождение, жизнь и смерть»
Когда луна меняет размер? | ВОПРОС-ОТВЕТ
Примерное время чтения: 2 минуты
1019
«АиФ на Енисее» № 43 (1876) 26/10/2016Категория: Архив Вопрос-ответ из газеты: «АиФ на Енисее» № 43 (1876) 26/10/2016
Недавно было полнолуние, и я заметил, что луна в этот раз была больше, чем в прошлое полнолуние.
Интересно, почему?
М. Шпаков, Зеленогорск
«Вокруг земли луна движется по эллиптической орбите. И в одно полнолуние она может быть ближе к земле, в другое — дальше, но человеческому глазу такие изменения размера во времени (всего 12%) не заметны, — отвечает Сергей ВЕСЕЛКОВ, руководитель обсерватории СибГАУ. — Скорее всего, дело в оптической иллюзии: луна, висящая низко над горизонтом, кажется больше стоящей высоко в небе. Потому что мы подсознательно сравниваем её с другими телами, расположенными рядом. Возможно, в прошлое полнолуние вы наблюдали луну в зените, а сейчас — во время восхождения».
- Красноярский край — производитель космического мусора, считает директор обсерватории →
- …Почему американцы облюбовали для освоения Марс? →
- Почему Луна красная? →
Лунаразмер
Следующий материал
Также вам может быть интересно
- Проблемы национальной самоидентичности народов Красноярского края
- Зачем кормить мумию? Люди современного типа появились 30-40 тыс.
лет назад - Репортаж с Марса. Как космос может объединить человечество
- Житель Енисейска восстанавливает прошлое по предметам быта
- Девять колен вглубь. Зная свои корни, человек крепче стоит на ногах
лет назадНовости smi2.ru
Почему Луна у горизонта кажется больше
Полная луна восходит над Брайтоном, Англия, 2015 год.
Несанкционированное использование запрещено.
На протяжении тысячелетий в вечернем небе материализовалось озадачивающее зрелище: иногда кажется, что гигантская луна парит над горизонтом, но когда эта заросшая сфера поднимается над головой, она уменьшается до доли своего размера на восходе луны.
Это поразительное явление известно как лунная иллюзия, и тот факт, что оно происходит, хорошо задокументирован, по крайней мере, с четвертого века до нашей эры. Очевидно, что Луна на самом деле не меняет размер, но точная причина, по которой она расширяется и сжимается, продолжает озадачивать ученых и сегодня. (Посмотрите 11 поразительных снимков рекордного ноябрьского суперлуния.)
Вот различные объяснения лунной иллюзии и ее непреходящей тайны.
Лунный обман
Еще в четвертом веке до нашей эры греческий философ Аристотель предположил, что атмосфера Земли может увеличивать изображение луны на горизонте, так же как вода может увеличивать для наших глаз погруженные в нее предметы.
Греко-египетский астроном Птолемей предложил нечто подобное в своем знаменитом трактате Альмагест , опубликованном во втором веке н. расстояние.
Однако теперь мы знаем, что с земной атмосферой ничего подобного не происходит. Он может изменить цвет луны в зависимости от того, как частицы изгибаются и фильтруют лунный свет, но это все, что он делает.
Совсем недавно психологи начали понимать, что огромная луна на горизонте — это настоящая уловка воображения, и относительно легко самому увидеть, что все не так, как кажется.
Установите камеру на штатив и сделайте несколько снимков восходящей огромной луны. Когда луна будет высоко в небе, вернитесь назад и сравните размер лунного диска на своих фотографиях. Вы увидите, что разница ровно нулевая.
Или, когда восходит луна, сверните лист бумаги так, чтобы, когда вы смотрите в трубку, бумага просто обнимала огромную луну. Приклейте свернутую бумагу такого размера и используйте ее, чтобы увидеть восходящую луну.
Вы обнаружите, что луна никогда не сжимается и не расширяется внутри этого круга.
Луна всегда занимает примерно 0,52 угловых градуса на небе, или размером с кончик большого пальца на расстоянии вытянутой руки. Это незначительно меняется между лунными циклами, при этом видимый размер Луны становится на 14 процентов больше, чем обычно, во время ее наибольшего сближения с Землей. Тем не менее, фактический угловой размер лунного диска во время одного восхода Луны всегда будет одним и тем же.
Все в твоей голове
В 11 веке арабский математик Ибн Аль-Хайтам разработал первую правдоподобную теорию того, как работает иллюзия луны, предполагая, что разница в размерах связана с тем, как наш мозг воспринимает расстояние, а затем с тем, как мы автоматически настроить видимый размер объекта, чтобы он соответствовал.
Аль-Хайтам предположил, что когда луна находится над головой, мы воспринимаем ее ближе и, следовательно, меньше. Но когда луна восходит над далеким горизонтом, мы воспринимаем ее как более далекую и, следовательно, большую.
Одна из причин, по которой горизонт может казаться более далеким, чем небо над головой, заключается в том, что наш мозг воспринимает форму «пространства» как плавно сплющенный купол, а не идеально круглую сферу. Это означает, что мы оцениваем небесные объекты, находящиеся над головой, как более близкие, чем небесные объекты на горизонте.
В общем, люди плохо оценивают вертикальное расстояние; В следующий раз, когда будете смотреть на горный хребет, попробуйте угадать, как высоко он возвышается над вами.
Иллюзия Эббингауза — один из оптических эффектов, который может помочь объяснить иллюзию луны. На этой иллюстрации синие кружки абсолютно одинакового размера, но те, что справа, кажутся больше, чем те, что слева.
Иллюстрация Питера Гермеса Фуриана, Alamy
Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.
«Идея воспринимаемого плоского купола неба более многообещающая, поскольку она основана на видимой форме неба, а не на видимом расстоянии до Луны», — говорит психолог Оксфордского университета Брайан Роджерс, который экспериментирует с иллюзией луны в планетарий.
Другая возможность связана с тем, как окружающие визуальные сигналы могут обмануть наш мозг. Эту идею лучше всего иллюстрирует иллюзия Понцо, в которой два одинаковых объекта кажутся совершенно разных размеров в зависимости от визуальных сигналов, обеспечиваемых их окружением.
Проблема в том, что, согласно гипотезе кажущегося расстояния, которую психолог Дон Маккриди называет «популярной, но неадекватной», луна на горизонте должна казаться больше и дальше. Но когда людей спрашивают, как далеко, по их мнению, находится Луна, они говорят, что Луна на горизонте кажется больше и ближе.
Значит, это не совсем работает.
Вселенная теорий
Другая идея, называемая гипотезой относительного размера, предполагает, что корни иллюзии лежат в размерах объектов на переднем плане и что без домов, гор или деревьев лунный диск не казался бы таким большим. . Эта конкретная идея похожа на известную иллюзию Эббингауза, которая демонстрирует, что два одинаковых объекта могут казаться совершенно разными по размеру в зависимости от того, что их окружает.
Более поздняя идея даже предполагает, что виновником может быть бинокулярное зрение, поскольку наш мозг пытается компенсировать воспринимаемое положение Луны перед плоским небом вдали, искажая размер Луны.
Правда в том, что никто пока не согласен с тем, что происходит.
«Хотя на эту тему написаны книги и сотни статей, проблема до конца не решена. Некоторые факторы очевидны, другие нет», — говорит психолог Клаус-Кристиан Карбон из Бамбергского университета в Германии, который также изучает лунную иллюзию с помощью планетариев.
«Что действительно ясно, так это то, что любой вид суперлуния, такой как недавний, когда вы могли увидеть луну на 14 процентов больше из-за чрезвычайной близости Луны к Земле (самая близкая с 1948 года), является смехотворно мал по сравнению с психологическим суперлунием».
Читать дальше
Эксклюзивный контент для подписчиков
Почему люди так одержимы Марсом?
Как вирусы формируют наш мир
Эра собачьих бегов в США подходит к концу
Узнайте, как люди представляли жизнь на Марсе на протяжении всей истории
Узнайте, как новый марсоход НАСА будет исследовать красную планету 72
33Почему люди так чертовски одержимы Марсом?
Как вирусы формируют наш мир
Эпоха собачьих бегов в США подходит к концу
Узнайте, как люди представляли себе жизнь на Марсе на протяжении всей истории
Посмотрите, как новый марсоход НАСА будет исследовать красную планету
Почему люди так одержимы Марсом?
Как вирусы формируют наш мир
Эпоха собачьих бегов в США подходит к концу будет исследовать красную планету
Подробнее
Почему Луна иногда кажется больше?
toggle
Главная > Небольшие изменения > Жизнь
Источник: Getty Images
Луна — один из самых очаровательных небесных объектов на нашем небе.
Говорят, что он контролирует многие аспекты жизни на Земле, от приливов и отливов до самого нашего настроения. В зависимости от времени года и вашего местоположения на планете Луна может выглядеть очень по-разному, но почему Луна иногда кажется больше? Этот оптический трюк якобы укоренен в нашей зрительной коре, хотя вам придется продолжать читать, чтобы узнать, как он работает на самом деле.
Продолжение статьи под рекламой
Почему луна иногда кажется больше?
Во-первых, мы хотим заверить вас, что Луна на самом деле не становится больше, чем всегда — по крайней мере, пока. Согласно Time and Date , частые изменения размера Луны являются прямым результатом ее сближения с орбитой Земли и некоторых искусных иллюзий с помощью принудительной перспективы.
На протяжении своего 29,5-дневного обращения вокруг планеты Луна немного приближается к Земле. Если вам посчастливится смотреть на Луну в одно из этих времен, вы можете заметить, что лунное тело вырисовывается вдоль линии горизонта.
Эту оптическую иллюзию ученые называют лунной иллюзией.
Статья продолжается под рекламой
Источник: Getty Images
Что вызывает иллюзию луны?
Эта лунная иллюзия может показаться простым объяснением иногда увеличивающегося размера Луны, но близость — это только часть уравнения. По данным НАСА, ученые на самом деле не знают, почему лунная иллюзия оказывает такое выраженное влияние на то, как мы воспринимаем Луну. Судя по всему, он не должен казаться таким близким, как кажется. Даже спустя тысячи лет у ученых, похоже, нет хорошего объяснения этому явлению.
Продолжение статьи ниже рекламного объявления
Основное объяснение связано с тем, как мы уже видим объекты, приближающиеся к горизонту. Наш мозг воспринимает эти объекты как находящиеся ближе или дальше. Во многом это связано с перспективой. Подумайте о том, как Фродо выглядел ниже Гэндальфа в фильмах «Властелин колец ». Этот эффект фильма был достигнут за счет принудительной перспективы и искусно спроектированных декораций и реквизита, но результаты говорят сами за себя.
Это, в сочетании с относительным размером Луны, может объяснить, насколько явно проявляется эта иллюзия. Деревья, горы и здания, уже казавшиеся карликами на фоне луны, усугубляют это иллюзорное увеличение размеров и близости. Тем не менее, астронавты НАСА на орбите также столкнулись с иллюзией Луны, и у них не было таких объектов на переднем плане, чтобы усилить иллюзию.
Статья продолжается под рекламой
Источник: Getty Images
Луна приближается к Земле?
Нет, Луна не приближается к Земле. На самом деле кажется, что Луна вообще начинает удаляться от нашей планеты. Согласно BBC News , компьютерное моделирование обнаружило, что Луна, находившаяся на расстоянии около 14 000 миль от Земли во время своего формирования, немного сдвинулась за 4,5 миллиарда лет.
Сегодня между ним и Землей около четверти миллиона миль, и он все еще движется. Текущие прогнозы показывают, что Луна удаляется и удаляется со скоростью примерно 1,48 дюйма в год, что примерно соответствует скорости роста человеческих ногтей.