Иллюзия Луны⁠⁠

Каждый из нас хотя бы раз в жизни рано утром перед рассветом, или вечером после заката солнца, наблюдая Луну низко над горизонтом, удивлялся ее "большому" размеру.

Но на самом деле это является оптическим обманом, который называется "Лунная иллюзия", потому что угловой размер Луны всегда одинаков, не зависимо от высоты ее положения над горизонтом. Этот эффект интересовал человека с древнейших времен и описан еще астрономами 7-го века до Н.Э. в Греции и Китае. Аристотель в своих трудах упоминает Лунную иллюзию в своих трудах, датируемых 350-м годом до н.э.

Солнце также обладает подобным эффектом, однако из-за чрезвычайной яркости невооруженным глазом трудно рассмотреть размеры его диска днем, потому эта иллюзия не столь очевидна для солнца.

Объяснение Лунной иллюзии не столь просто, как может показаться на первый взгляд, потому ей посвящен целый ряд научных работ.

Широко распространено заблуждение, бытующее как минимум со времён Аристотеля (IV век до н. э.), заключающееся в том, что бо́льший размер Луны у горизонта объясняется увеличением, создаваемым атмосферой Земли. На самом деле астрономическая рефракция у горизонта, наоборот, немного уменьшает наблюдаемый размер Луны по вертикали и не влияет на размер по горизонтали. В результате лунный диск около горизонта виден приплюснутым.

Есть и ещё один фактор, из-за которого угловой размер Луны около горизонта слегка меньше, чем когда она в зените. С перемещением Луны от зенита к горизонту расстояние от неё до наблюдателя возрастает на величину земного радиуса, и её видимый размер уменьшается на 1,7 %.

Размер видимого нами объекта может быть определён либо через его угловой размер (угол, который образуют входящие в глаз лучи от краёв объекта) либо через его физический размер (реальный размер, например в метрах). Эти два понятия различаются с точки зрения человеческого восприятия. Например, угловые размеры двух одинаковых объектов, помещённых на расстоянии 5 и 10 метров от наблюдателя, различаются почти в два раза, однако, нам, как правило, не кажется, что ближний объект в два раза больше. И наоборот, если более удалённый объект имеет тот же угловой размер, что и более близкий, мы будем его воспринимать как в два раза больший (закон Эммерта).

На данный момент не достигнуто согласия по вопросу, из-за чего Луна кажется больше у горизонта — из-за бо́льшего воспринимаемого углового размера или из-за бо́льшего воспринимаемого физического размера, то есть кажется ли она находящейся ближе или увеличившейся в размере.

Вообще, полного объяснения этой особенности человеческого восприятия до сих пор не существует. В 2002 году Хелен Росс и Корнелис Плаг выпустили книгу «Загадка лунной иллюзии», в которой, рассмотрев различные теории, сделали вывод: «Ни одна теория не победила». К тому же решению пришли авторы сборника «Лунная иллюзия», выпущенного в 1989 году под редакцией М. Хершенсона.