Hvorfor ser månen større ud, når den står lavt på himlen?

Af Julie Maria Callesen

Jens Djursaa undrer sig over en ældgammel optisk illusion:

"Mit spørgsmål er ganske simpelt. Hvorfor ser månen større ud, når den står lavt på himlen?"

Ingeniørens teknologiredaktør og videnskabsjournalist Jens Ramskov svarer:

Niko Pirosmani (1862-1918): A Fox in a Moon Night

"Det ultrakorte svar er, at der er tale om en optisk illusion, som jeg beskrev i en artikel i Ingeniøren 11. april 2003. Her er et uddrag af denne artikel:

Måneillusionen omtales som det ældste uløste problem inden for naturvidenskaben, da den allerede er vist på lertavler fra Nineve og Babylon dateret til det sjette århundrede før vor tidsregning, og der stadig ikke findes en alment accepteret forklaring.

Fysiske fænomener kunne principielt have betydning, men de fører ikke frem til nogen forklaring af måneillusionen. Tværtimod. For eksempel er en person tættere på Månen, når den står lige over hovedet, end når den står i horisonten. Forskellen i afstand er rundt regnet en jordradius. Men dette forhold giver den modsatte effekt af måneillusionen: Månen højt på himlen skulle synes cirka to procent større, da den er tættest på. En så lille forskel kan dog næppe opfattes af øjet.

Kan månens tilsyneladende størrelse forklares af, hvordan lysstrålerne brydes? Det mente allerede Aristoteles i det tredje århundrede før vor tidsregning og ikke mindst den græske astronom Ptolemæus i det andet århundrede. Faktum er blot, at brydningen vil "klemme" Månen (og på tilsvarende vis Solen) sammen, så den har et mindre tilsyneladende tværsnit (nogle få procent), når den står nær horisonten. De fysiske forklaringer peger alle i den forkerte retning.

Ibn al-Haytham, som også kendes som Alhazen, var den første til at gøre op med rene fysiske forklaringer. For cirka 1.000 år siden indførte han begrebet "tilsyneladende afstand". Hvis en person betragter himlen som en kuppel over Jorden, vil vedkommende opfatte den som en fladtrykt kuppel. Effekten er velkendt. Fra en højde af 1,8 meter vil horisonten være omkring fem kilometer væk. Lammeskyer (alto-cumulus) findes i højde af ca. fem kilometer. Den fysiske afstand er altså nogenlunde den samme, men alligevel synes alle, at afstanden til skyerne lige over hovedet er meget mindre end til horisonten.

Et himmellegeme, som eksempelvis Månen, der bevæger sig hen over himmelkuplen vil derfor opfattes som værende nærmest, når det er på et punkt lige over iagttageren, og længere borte, når det befinder sig på kuplens del tæt ved horisonten (selv om den fysiske afstand er den samme). Da Månen fylder det samme på øjets nethinde, uanset hvor den er på himlen, vil dens opfattede størrelse øges, når dens opfattede afstand øges.

Det område, som månen optager på øjets nethinde er nemlig bestemt af forholdet mellem objektets størrelse s og dets afstand d (den vinkel v, Månen fylder, er givet ved ligningen tan v = s/d Månens diameter er 3.475 km og afstanden er 384.400 km - det giver v = 0,52 grader). En større tilsyneladende afstand vil derfor føre til en større tilsyneladende størrelse.

Størrelse-afstand invariant hypotesen eller SDIH for det engelske udtryk size-distance invariance hypothesis var længe den bedste forklaring på måneillusionen. Problemet er blot, at næsten alle opfatter horisont-månen som stor og tæt på - ikke stor og langt væk. Det er det, der gør måneillusionen så paradoksal.

Gennem det seneste halve århundrede er der kommet flere nye forklaringer på måneillusionen, der alle på en eller måde er en modifikation af den simple SDIH-forklaring udvidet med psykologiske eller neurologiske forklaringer på, hvordan mennesker opfatter størrelsen på objekter, der er langt væk.

Don McGready fra University of Wisconsin-Whitewater modificerer eksempelvis SDIH ved at indføre et begreb som den opfattede vinkelstørrelse på øjets nethinde i modsætning til den reelle vinkelstørrelse. Muskulaturen i øjnene gør, at den opfattede vinkelstørrelse kan være forskellig fra den reelle vinkelstørrelse, når øjnenes fokusafstand ændres:

Når Månen står over horisonten, er der fjerne objekter som huse eller store træer, som øjnene og hjernen indretter sig efter. Når Månen står højt på himlen, er der ikke tilsvarende objekter, og øjnene justerer til en hvilefokusafstand på kun 1-2 meter, og det betyder ifølge Don McGready, at den opfattede vinkelstørrelse af Månen højt på himlen er mindre end for Månen i horisonten. Men der findes andre varianter af forklaringer.

Et par sjove kuriositeter er, at en amerikansk undersøgelse fra 1959 viste, at måneillusionen er til stede for såvel børn som voksne, og effekten er størst for mindre børn. Andre forsøg viser, at illusionen forsvinder, hvis man bukker sig ned og kikker på Månen med hovedet nedad gennem benene."

Dokumentation

Læs mere og stil dine egne spørgsmål

Spørg Scientariet

Du kan spørge om alt inden for teknologi og naturvidenskab. Redaktionen udvælger indsendte spørgsmål og finder den bedste ekspert til at svare – eller sender spørgsmålet videre til vores kloge læsere. Klik her for at stille dit spørgsmål til Scientariet.

Læs også

Spørg Læserne: Hvad holder bedst sodavand kold?
Spørg Scientariet: Hvordan beregnes NaOH i forhold til fedtstof i sæbefremstilling?
Spørg Læserne: Er lithium-ion et godt alternativ til olie?

Kommentarer (14)

Kurt Jakobsen

Det simpe svar er, at spørgsmålet er stillet forkert.
Sandheden er, at månen ser mindre ud, når den står højt på himlen.
Vi er vant til med fugle og træer mv., at der er en relativt kort afstand til genstande over os, hvorimod horisonten er meget længere væk. Vores hjerne tror ubevidst, at månen over os må være inden for en oververskuelig afstand - tættere end horisonten, og derfor opleves månen mindre.
Det kan der naturligvis ikke regnes matematik på, da det er en blanding af erfaring og subjektive fornemmelser.

  • 0
  • 0
Martin Schultz

Den køber jeg så ikke helt. Så burde effekten være anderledes for små børn som ingen idé har om at månen hænger 384.405 km fra jorden frit svævende i rummet. Men artiklen beskriver jo netop at effekten er størst for små børn. De burde ikke vide noget om afstande til vores nærmest nabo. med mindre det er indkodet i hjernen ved fødslen.

  • 0
  • 0
Rasmus Hansen

Når Månen står over horisonten, er der fjerne objekter som huse eller store træer, som øjnene og hjernen indretter sig efter. Når Månen står højt på himlen, er der ikke tilsvarende objekter, og øjnene justerer til en hvilefokusafstand på kun 1-2 meter, og det betyder ifølge Don McGready, at den opfattede vinkelstørrelse af Månen højt på himlen er mindre end for Månen i horisonten.

Hvis man tager et billede af den "forstørrede" måne, hvorfor optræder illusionen så stadig?

Se fx http://www.hickerphoto.com/large-moon-6997... - der er ikke meget på det billede der kan påvirke indtrykket, så hvorfor er månen ikke "normal" størrelse her?

  • 0
  • 0
Christian Møller

Det gør det heller ikke. Jeg har forgæves forsøgt at finde et sammenlagt billede med Månens rejse over himmelen jeg så for nogle år siden, men det er væk, i stedet fandt jeg dette der ligner en smule:

http://undergrad.ahs.uwaterloo.ca/~alachma...
(se bort fra den kraftige eksponering af sidste måne)

Personligt hælder jeg meget til forholds-teorien, idet sanserne måler forholdsmæssigt (prøv bare at vælte noget midt om natten mens alle sover, det larmer mere end om dagen)

Eller som her. Hvad der er tæt på bestemmer vores syn på verden:
https://lh3.googleusercontent.com/-W_boL6z...

Jeg tror jeg vil sælge store statuer til alle unge kvinder der græder foran spejlet uden at være overvægtige. Måske de vil se sig selv som vi gør det; helt normale :-)

  • 0
  • 0
Niels Berg Olsen

"kikker på Månen med hovedet nedad gennem benene",
skriver Jens
Kan man kigge (i)gennem benene?
Mon ikke det er (i)mellem benene?

  • 0
  • 0
Sten Rasmussen

Det har måske noget at gøre med hvor langt væk baggrunden (himlen) er i forhold til forgrunden. Prøv at sammenlign himlens form når I kigger ud over f.eks. en fjord med formen, når I kigger på himlen bag nogle relativt nærstående træer. Himlen rykker meget tættere på når man flytter blikket fra det ene til det andet. Den oplevede Måne flytter nødvendigvis med.

Der findes en grundig historisk gennemgang af fænomenet i bogen "The mystery of the moon illusion" af Helen Ross & Cornelis Plug fra 2002. Deres konklusioner lader flere muligheder åbne, inkl. kombinationer heraf. De slutter deres summary (p 197) med .....the next few years are likely to see large advances in neuroscience and psychophysics of size perception.

Her et par billeder, jeg har fundet på internettet:
http://dl.dropbox.com/u/7608527/M%C3%A5nei...
http://dl.dropbox.com/u/7608527/M%C3%A5nei...

  • 0
  • 0
Finn Petersen

Næh den holder heller ikke, for hvis man ligger ned og ser op gennem træer og buske, så er månen stadig lille. Det samme gælder den lavtstående måne set over havet eller i åbent landskab, så er den stadig stor, og det gælder også ved fotooptagelser. Der må findes på en helt anden forklaring.

  • 0
  • 0
Jens Ramskov Journalist

Det samme gælder den lavtstående måne set over havet eller i åbent landskab, så er den stadig stor, og det gælder også ved fotooptagelser.

Lad os lige slå fast, at alle fotooptagelser dokumenterer, at Månen har den størrelse, Månen skal have - uanset hvor den står i forhold til horisonten.

Det viser, at der er ikke er tale om et fysisk fænomen, når horisont-månen synes at være særlig stor.

Der er tale om en optisk illusion, som mange har forsøgt at give en videnskabelig forklaring på - hvoraf jeg har beskrevet nogle ovenfor og flere i artiklen i Ingeniøren 11. april 2003.

  • 0
  • 0

Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten

Relaterede job

Time Export A/S
Maskintekniker/maskiningeniør - til produktudvikling, konstruktion og teknisk support
Silkeborg Kommune
Erfarne sagsbehandlere til Industrimiljøområdet
HOFOR A/S
Vil du bygge Danmarks største vandværk ?
Lyse Energi AS
Senior projektingeniør
Teknologisk Institut
Projektleder med erfaring fra fødevareindustrien
Forsvarets Efterretningstjeneste
Tre unikke ingeniører, dataloger og andre dygtige it-kandidater
Lyse Energi AS
Teknisk rådgiver
Flere job

Forsiden lige nu

FN's slappe miljøkrav til skibe: Et slag i mellemgulvet på danske virksomheder

Regning pr. rusten Ansaldobreda-sporvogn: 3 millioner kr.

Leder: Haldor Topsøe gjorde visioner til virkelighed

Solcelle-smuthul var kendt før loven blev vedtaget

Traktor påkørt af tog på ubevogtet overskæring

Vejbro i Washington kollapset

Spørg Scientariet: Er lithium-ion et langtidsholdbart alternativ til olie?

Ny direktør vil trække virksomheder ind i DTU’s diplomundervisning
Flere nyheder