关于月亮的科学问题「困扰至今的谜题月亮为什么有时看起来格外大科学家有了解释」

月球时大时小——是视错觉吗？本文为您揭晓“超级月亮”的内幕

为什么月亮在刚刚升起或即将落下时会显得如此之大？这是月球错觉，大脑对我们玩的一种把戏。照片证明，月亮在地平线附近与在高空时的宽度相同，但这并不是我们肉眼所见的。因此，这是根源于大脑视觉信息处理方式的错觉。尽管我们已经观察了它几千年，但依旧没有一个令人满意的科学解释。

在满月的夜晚外出，并找到一个观看它升起的绝佳观测点。月亮会使任何一个观星者都叹为观止，并心生敬畏的感叹一声“哇！”。当我们观察地平线附近的月亮时，它经常显得非常大——无论它是在遥远的山脊上或海上升起，还是在城市景观后方悬挂，在茂密树丛后若隐若现。事实是：这一切都只在你的脑海中。确实，月亮看起来更大是一个真实的错觉，而不是受到了我们的大气层或一些物理方面的其他影响。你自己可以通过多种方法证实它。

如何证实月球错觉？

伸出你的食指并放在月亮旁边，你会发现月亮与指甲盖的大小基本一致。或者试试通过卷起来的纸管观察月亮；抑或弯下腰来，从两腿缝隙中往后看。无论通过以上提到的哪种方式，你都会发现月亮根本不如它看起来那么大。

另一种更可靠的检查月亮大小的方式便是给它拍照。保持相机焦距设置不变的情况下，在月亮接近地平线和高挂天空的时候分别拍一张照片。对比这两张照片中的月亮，你会发现这两个月亮的边贴着边，二者宽度一模一样。（贴近地平线那一张中的月亮纵向上看起来可能会有些扁，那是因为大气层有类似弱透镜的作用。）

摄影师可以通过使用长焦镜头来拍摄贴近地面的月亮与近处的建筑物、山脉和树木同框的画面来模拟月球错觉。因此，当你看到有着巨大月亮的绚丽照片时，别忘了这是镜头拉近后拍摄的远处的近地物体。也就是说，经过放大后，这些照片中的月亮才看起来更大。

2017年华盛顿上空升起的“超级满月”。当月球运行到其轨道最接近地球处（近地点）又恰好正逢满月时，超级满月便出现了。图源：美国宇航局/比尔·英格斯

贴近地平线的月亮看起来确实更加金黄

值得注意的是，靠近地平线的月亮确实有不同之处。与其高悬天空时相比，低垂的月亮往往带着一层更加金黄，甚至偏橙色的色调。这是因为月光需要跨越一段更长的距离才能穿过大气层从而进入人们眼中。在月光传播路径长度增加的过程中，那些波长更短、偏向蓝色的光被散射开来，留下了更多波长较长、较红的光。（灰尘和污染物同样也会加深微红的颜色）

为什么我们会有月球错觉？

做好思想准备——我们真的不知道原因。好吧，其实也不能这么说。这取决于你怎么想：这个消息可能并不令人满意，也可能让人惊叹于大脑的神奇。但事实是，尽管人们已经观察月球错觉上千年了，我们仍然缺少有力的科学解释。

总的来说，可能的解释应与如下几个我们如何视觉感知世界的关键因素相关：我们的大脑如何感知离我们更近或更远的物体的大小？当物体接近地平线时，我们又会认为它实际离我们有多远？我们的大脑似乎并不知道，无论月亮在夜空中何处，地月距离其实相对变化不大。

也有一些人猜测是月亮前的物体扰乱了人们的视线以至于产生错觉。也许是那些近处的树木、山脉和建筑物欺骗了我们的大脑，让我们感觉好像月亮实际上更近而且更大。一个世纪前发现的一种叫做庞佐(Ponzo)错觉的效应做出了相关的解释。庞佐错觉描述了这样一幅景象：两条直线像铁轨一样向远方延伸，而在不同距离上有另外两条等长的横线。令人惊讶的是，这两条横线看起来并不一样长。这是因为大脑对于距离的处理方式迫使你看到这样的景象。这与绘画中的强迫透视 (forced perspective) 同理。

但这种解释还是不够完美。轨道上的美国宇航局宇航员一样能看到月球错觉，而且他们的视线中并没有前景物体干扰距离判断。所以我们仍需努力寻找原因。

何不美之？

虽然为什么会有月球错觉还没有得到彻底的解释，我们还是得说，无论是真相还是错觉，一轮巨大的圆月高挂天空确实是一幅美妙的景象。因此，在某些人能够弄清楚我们的大脑在做什么之前，我们只需要享受月球错觉，以及它所带来的变幻无常的，令人难以忘却的朦胧景色就好了。

作者：nasa

FY：吴心怡：Jack-O'-Lanterns

如有相关内容侵权，请于三十日以内联系作者删除

转载还请取得授权，并注意保持完整性和注明出处