Η Πανσέληνος του Αυγούστου και η Ψευδαίσθηση της Σελήνης

Έχετε ποτέ προσέξει ότι η Σελήνη φαίνεται μεγαλύτερη όταν είναι κοντά στον ορίζοντα από ό,τι όταν είναι κοντά στο ζενίθ; Η διαφορά είναι τόσο εμφανής, ώστε  σχεδόν αποκλείεται να πρόκειται για πλάνη. Ωστόσο, πώς μπορεί να είναι αληθινή; Η Σελήνη δεν είναι πιο κοντά σε μας στον ορίζοντα απ’ όσο είναι στο ζενίθ. Μάλιστα, είναι 6.500 χιλιόμετρα πιο μακριά, αφού στον οπτικό δρόμο προστίθεται και η ακτίνα της Γης.

Το ίδιο συμβαίνει και με τον Ήλιο. Φαίνεται πελώριος καθώς βυθίζεται κάτω απ’ τον ορίζοντα, μια φλεγόμενη μπάλα που γίνεται κόκκινη εξαιτίας της σκόνης και των σωματιδίων που αιωρούνται στην ατμόσφαιρα της Γης. Εκείνες τις στιγμές το σχήμα του Ήλιου στρεβλώνεται σε ελλειπτικό εξαιτίας της διάθλασης της ατμόσφαιρας, η οποία κάμπτει τις ακτίνες φωτός – όμοια με ένα ίσιο κουτάλι που φαίνεται λυγισμένο όταν βυθίζεται κατά ένα μέρος σε ένα ποτήρι νερό.

Μήπως αυτή η διάθλαση κάνει τον Ήλιο να φαίνεται μεγαλύτερος; Απλές μετρήσεις έδειξαν ότι στην πραγματικότητα συμβαίνει το αντίθετο. Η ατμόσφαιρα λειτουργεί ως ασθενής φακός, που συμπιέζει την κάθετη διάσταση του Ήλιου και του δίνει ελλειπτικό σχήμα, που είναι μικρότερο από τον κυκλικό δίσκο. Το ίδιο φαινόμενο παρατηρείται όταν η Πανσέληνος είναι κοντά στον ορίζοντα. Φαίνεται σαν τεράστια κοσμική κολοκύθα, με κοκκινωπό χρώμα, που οφείλεται στην ατμοσφαιρική σκόνη και ομίχλη, τους ίδιους παράγοντες που κοκκινίζουν τον Ήλιο.

Αν ούτε η ατμοσφαιρική διάθλαση ούτε οι μεταβολές της απόστασης μεγεθύνουν το δίσκο της Σελήνης ή του Ήλιου στον ορίζοντα σε σχέση με το ζενίθ, γιατί φαίνονται τόσο μεγάλοι; Το φαινόμενο παρουσιάζεται ιδιαίτερα έντονο στην περίπτωση της Σελήνης, γιατί ο δορυφόρος μας μπορεί να παρατηρηθεί απρόσκοπτα όταν είναι ψηλά στον ουρανό, ώστε να γίνει η σύγκριση, ενώ ο Ήλιος είναι πολύ λαμπρός για κάτι τέτοιο. Όταν άνθρωποι άσχετοι με την αστρονομία ρωτώνται για το μέγεθος της Σελήνης, ουσιαστικά όλοι επιμένουν ότι είναι μεγαλύτερη όταν βρίσκεται κοντά στον ορίζοντα. Γιατί;

Η ψευδαίσθηση της Σελήνης, ή ψευδαίσθηση του ορίζοντα, όπως συχνά καλείται, είχε τεθεί ως αίνιγμα από το 350 π.Χ. περίπου, όταν ο Αριστοτέλης εσφαλμένα την απέδωσε σε ατμοσφαιρικούς “ατμούς” που στρεβλώνουν τα είδωλα κοντά στον ορίζοντα. Γύρω στο έτος 1000, ο Άραβας φυσικός Ibn Alhazan έδωσε την πρώτη σύγχρονη εξήγηση. Υπέδειξε ότι ένα οικείο φόντο, όπως τα μακρινά δέντρα ή σπίτια, παρέχει ένα πλαίσιο αναφοράς, αντίστοιχο του οποίου δεν υπάρχει όταν η Σελήνη είναι στο ζενίθ. Επειδή η Σελήνη δείχνει τεράστια σε αντιπαράθεση με αυτά τα οικεία αντικείμενα, το μυαλό επιμένει ότι είναι πελώρια σε διαστάσεις.

Η θεωρία του Alhazan ακούγεται εύλογη, αλλά δεν εξηγεί γιατί το ίδιο φαινόμενο συμβαίνει και στον ορίζοντα μιας τελείως επίπεδης ερήμου ή ενός ωκεανού. Η ψευδαίσθηση συμβαίνει ακόμα και σ’ ένα πλανητάριο. Το προβαλλόμενο είδωλο της Σελήνης φαίνεται μεγαλύτερο κοντά στον ορίζοντα  από ό,τι όταν είναι πιο ψηλά στο θόλο του πλανητάριου, παρ’ όλο που στη δεύτερη περίπτωση το είδωλο μπορεί να είναι πιο κοντά στο θεατή. Προφανώς, ένας άλλος νοητικός παράγοντας υπεισέρχεται, πρόσθετα στην αντιπαράθεση με αντικείμενα του ορίζοντα. Αποκαλύφθηκε το 1959 κατά τη διάρκεια ενός πειράματος στο Πανεπιστήμιο του Wisconsin.

Στο πείραμα αυτό, ένας δίσκος διαμέτρου 20 ιντσών (50 cm) αναρτήθηκε σε ύψος 25 μέτρων πάνω από το έδαφος με το επίπεδό του παράλληλο προς αυτό, και ένας δεύτερος δίσκος, ίδιου μεγέθους, τοποθετήθηκε στον ορίζοντα, σε απόσταση 25 μέτρων, με το επίπεδό του κάθετο στο έδαφος. Ζητήθηκε από ανθρώπους κάθε ηλικίας να σταθούν σε ένα σημείο που ισαπείχε από τους δύο δίσκους. Οι συμμετέχοντες δεν γνώριζαν ότι οι δίσκοι ήταν πανόμοιοι κι ότι, συνεπώς, θα έπρεπε να φαίνονται ακριβώς ίδιοι. Όλοι όσοι πέρασαν τη δοκιμασία νόμιζαν ότι ο δίσκος στον ορίζοντα ήταν μεγαλύτερος. Τα μικρά παιδιά, μάλιστα, υπερεκτίμησαν τη διαφορά – μερικά έλεγαν ότι ο δίσκος στον ορίζοντα είναι τρεις ή τέσσερις φορές μεγαλύτερος από το δίσκο στο ζενίθ.

Κατά κάποιο τρόπο, η ανάταση του βλέμματος πρέπει να έχει σχέση με την ψευδαίσθηση. Προς ενίσχυση αυτής της υπόθεσης, κάποιοι άλλοι ερευνητές έβαλαν εθελοντές σε ένα σκοτεινό θάλαμο όπου υπήρχε ένας δίσκος ίσια μπροστά κι ένας πανόμοιος σε ίδια απόσταση στην κατακόρυφο. Πάλι, όλοι νόμιζαν ότι ο δίσκος στην κατακόρυφο ήταν μικρότερος. Άρα, καθώς φαίνεται, υπεισέρχονται δύο παράγοντες: (1) συσχέτιση με το μακρινό ορίζοντα και (2) διαφορά μεταξύ οριζόντιας και κατακόρυφης θέασης.

Ωστόσο, υπάρχει και κάτι ακόμα στην υπόθεση, αλλά κανείς δεν μπορεί να πει με σιγουριά τι είναι. Μολονότι που έχω πλήρη επίγνωση της ψευδαίσθησης της Σελήνης και των διάφορων ερμηνειών της, δεν παύω να βλέπω το φαινόμενο σε πλήρη ένταση. Είναι μία από τις πιο ισχυρές ψευδαισθήσεις στη φύση.

Υπάρχουν, όμως, τρόποι περιορισμού της ψευδαίσθησης. Όταν η Σελήνη είναι κοντά στον ορίζοντα, προσπαθήστε να τη δείτε μέσα από ένα σωλήνα. Χωρίς την αντιπαράθεση με τον ορίζοντα, φαίνεται μικρότερη. Μία άλλη μέθοδος για να αντιμετωπίσετε το φαινόμενο είναι να ξαπλώσετε κάτω και να κοιτάξετε τη Σελήνη κοντά στον ορίζοντα ενώ είστε παράλληλα προς το έδαφος. Η Σελήνη δε φαίνεται ούτε κατά προσέγγιση τόσο μεγάλη όσο από στάση, ειδικά αν τεντώσετε το λαιμό για να τη δείτε πάνω από το κεφάλι σας ή κάτω, πέρα από τα πόδια σας. Ή δοκιμάστε από στάση, να σκύψετε τη μέση σας για να δείτε τη Σελήνη ανάμεσα από τα πόδια σας. Και πάλι, φαίνεται πολύ μικρότερη.

Αν όλα αυτά δεν ακούγονται πειστικά, ορίστε η τελική επαλήθευση: Μία ασπιρίνη κρατημένη με τεντωμένο χέρι είναι μόλις μεγαλύτερη από τη Σελήνη. Θα την καλύψει το ίδιο καλά, είτε αιωρείται πάνω απ’ τον ορίζοντα είτε περιδιαβαίνει ψηλά στον νυχτερινό ουρανό. Δοκιμάστε το.

Απόσπασμα από το βιβλίο του Terence Dickinson, NIGHTWATCH

Ο πιό πλήρης οδηγός στον κόσμο για τον ερασιτέχνη αστρονόμο”. Η ερασιτεχνική αστρονονία στην Ελλάδα γυρίζει σελίδα! 

Τον Terence Dickinson τον γνωρίσαμε ως συγγραφέα του NightWatch. Ποιος ο λόγος που έγραψε και το Backyard; Τι μπορεί να είναι καλύτερο από ένα NightWatch;

Μια απάντηση θα μπορούσε να είναι: δύο NightWatch μαζί! Πραγματικά, η ύλη του Backyard είναι διπλάσια από την ύλη του NightWatch. Η ποσότητα της πληροφορίας είναι εντυπωσιακή. Ο εξοπλισμός, η παρατήρηση και οι τεχνικές είναι οι τρεις θεματικές ενότητες του βιβλίου, που αναπτύσσονται εξαντλητικά, σε μεγάλο βάθος. Είναι δύσκολο να φανταστεί κανείς οδηγό ερασιτεχνικής αστρονομίας με μεγαλύτερη πληρότητα.