poniedziałek, 31 października 2011

Iluzja Księzycowa

Praktycznym zastosowaniem prostego rozumowania może być wyjaśnienie zjawiska zwanego iluzją księżycową. Warto tu przytoczyć fragment z książki „Nasz wszechświat” Heralda Lecha i Jorna Mullera, wydanej w Polsce w 2004 roku, a więc zawarta w niej wiedza jest chyba wciąż aktualna. Dotyczy to Księżyca. „Chodzi o to, że Księżyc znajdujący się tuż nad horyzontem wydaje się nam znacznie większy niż kilka godzin później, gdy zawędruje już wysoko na niebo. Ponieważ w tak krótkim czasie odległość między ziemią a Księżycem praktycznie nie uległa zmianie, zatem zjawisko to z całą pewnością nie jest skutkiem różnicy oddalenia od siebie tych dwóch ciał niebieskich. Mamy tu po prostu do czynienia ze złudzeniem optycznym, zwanym także iluzją księżycową, którego dokładnej przyczyny naukowcy nie zdołali jeszcze ustalić”.
Wydaje się to raczej zbyt proste, by naukowcy zajmowali się tym problemem. Jest to przecież znane zjawisko każdemu dziecku które ogląda przedmioty przez szkło powiększające. Otóż przezroczysta atmosfera ziemska (zawierająca do czterdziestu tysięcy miliardów ton wody) stanowi kulistą powłokę otaczającą Ziemię. Prostopadle nad nami, w obszarze obserwacji Księżyca, krzywizna atmosfery ziemskiej jest tak znikoma jak tafli wody w basenie pływackim. Natomiast nad horyzontem powłoka atmosfery zakrzywia się „schodząc” w dół za horyzont. W tym obszarze stanowi wyraźną wypukłość. Można to sprawdzić patrząc przez lupę skosem, wówczas widzi się znaczny przyrost powiększenia. Przezroczysta atmosfera pełni tu rolę soczewki. Innego wytłumaczenia nie ma. Dotyczy to także Słońca, które nad horyzontem wydaje się znacznie większe niż wysoko na niebie. Musi to też dotyczyć gwiazd obserwowanych tuż nad horyzontem. Ale w odniesieniu do gwiazd problem jest bardziej złożony ze względu na różnice odległości poszczególnych gwiazd, dzielących je od Ziemi. Po za tym atmosfera ziemska widziana pod kątem, nad horyzontem, jest znacznie bardziej zagęszczona na całej drodze obserwacji tuż nad ziemią i ze względu na kąt obserwacji, linia przechodzenia światła gwiazd przez atmosferę jest znacznie wydłużona. Właśnie z tego względu gwiazdy obserwowane tuż nad horyzontem mogą tracić na jasności, tak jak dzieje się to ze Słońcem i Księżycem. Z tego też względu powiększenie gwiazd obserwowanych tuż nad horyzontem może być trudne do uchwycenia, zwłaszcza przy tak ogromnych odległościach dzielących je od Ziemi.
Powyższe wytłumaczenie zjawiska iluzji księżycowej potwierdzić mogli by kosmonauci obserwując Ziemię z Księżyca pozbawionego atmosfery. Z pewnością też Księżyc obserwowany ze stacji satelitarnej nad atmosferą ziemską nie zmienia swojej wielkości w czasie wschodów i zachodów.

A.M.

Brak komentarzy:

Prześlij komentarz