وای چه ماه بزرگی!

برای بسیاری از ما شاید بارها اتفاق افتاده باشد که در آسمان زیبای هنگام غروب، با دوربین، تلسکوپ، یا با چشم غیرمسلح منظره‌ی دل‌انگیز طلوع ماه بدر را ببینیم. قرص ماه در این لحضات در کنار مناظر زمینی چه بزرگ و حیرت‌انگیز است. این گوی درخشان همچون غولی عظیم در کنار افق به نظر می‌آید، اما از بداقبالی ما هنگامی که در آسمان اوج می‌گیرد، همچون جسمی که در دور دست قرار دارد، کوچک به نظر می‌رسد. پس از گذشت چند ساعت از طلوع ماه، تصور می‌کنید این گوی خیره‌کننده با اوج گرفتن در آسمان، آب رفته است و به جای آن دایره متورم که هنگام طلوع ماه می‌دیدید، اکنون قرص ماه به اندازه‌ی معقولش رسیده است.
هزاران سال است که همگان بر این نکته واقف هستند که ماه هنگامی که در افق قرار دارد، نسبت به هنگامی که در آسمان اوج می‌گیرد، بزرگ‌تر به نظر می‌رسد. یافته‌های جدید نشان داده است که مردم قرص بزرگ ماه را تا دو برابر بزرگ‌تر از آن هنگام که در بالای سر قرار دارد، مشاهده کرده‌اند. حالا چه طور این احساس همه گیر شده است؟
بیشتر مردم تصور می‌کنند که باید دلیل و توجیهی فیزیکی برای این پدیده وجود داشته باشد. گاهی حتی نظریاتی هم مطرح می‌شود که ماه باید آن هنگام که طلوع می‌کند، نزدیک‌تر باشد و یا لایه‌های جوی در افق همچون یک عدسی عمل می‌کند. هر چند این دلایل در نگاه اول غیرمعقول به نظر نمی‌رسند اما کاملا نادرست هستند.
هنگامی که ماه در افق است، دورتر از آن هنگامی است که بالای سر ما قرار دارد (چیزی در حدود شعاع زمین؛ ۶۳۰۰ کیلومتر). پس واضح است که فواصل نجومی علت ظاهر بزرگ‌تر ماه به هنگام طلوع و غروب نیست. اما این موضوع که جو همچون عدسی عمل می‌کند، درست است. جو زمین مسیر پرتوهای نور را تغییر می‌دهد و همین موضوع سبب تغییر شکل ظاهری اجسام در حوالی افق می‌شود، و این دقیقاً همان چیزی است که برای یک قاشق که در داخل لیوان آب قرار داشته باشد، پیش می‌آید (امتحان کنید). اما واضح است که این موضوع و تاثیر آن روی اندازه‌ی ماه صحت ندارد.
در حقیقت، اثر شکست نور در افق که به دلیل عبور نور از لایه‌های بیشتری از جو اتفاق می‌افتد، موجب کم نور شدن و زرد شدن ماه (بسته به میزان غبار و بخار آب موجود در افق) و به هم ریختگی شکل آن می‌شود. انگار مه ماه در افق فرو ریخته است (همان طور که این اثر در طلوع و غروب خورشید در افق کاملا باز دیده می‌شود). پس بر اثر شکست نور در افق، ماه باید کوچک‌تر از آن چیزی که در بالای سر به نظر می‌آید، دیده شود. پس چه چیز باعث می‌شود، ماه کامل در نزدیک افق همچون یک گوی باد کرده‌ی بزرگ به نظر برسد؟ شاید تعجب کنید، این فقط توهمی است که ناخواسته در همه‌ی ما ایجاد می‌شود و البته توهم زیبایی است!
هنگامی که جوا‌ن‌تر بودم و تازه ستاره‌شناسی را شروع کرده بودم، این موضوع را دریافتم. با تلسکوپ خودم به رصد ماه کامل پرداختم، هم در هنگامی که در حال طلوع بود و هم در هنگامی که در ارتفاع بالا، در بالای سر قرار داشت. در هر دو حالت، ماه کاملا میدان دید را پر کرده بود و در هر دو حالت اندازه‌ی ماه یکی بود. اما بدون تجهیزات نجومی و با چشم غیرمسلح، چشم‌بندی ماه فراتر از آن است که بتوان اندازه‌ی آن را تشخیص داد.
این چشم بندی بصری ماه، در حقیقت ترکیب دو خطای بصری متفاوت است. برای درک این موضوع، دو فرد هم قد را که یکی نزدیک شما و دیگری دورتر از شما قرار گرفته‌اند، تصور کنید. آن فردی که دورتر قرار گرفته، کوچک‌تر به نظر می‌رسد، در حالی که هر دو نفر، هم قد بودند. بنابر این ذهن شما این تفاوت فاصله‌ای را در نظر می‌گیرد، به این ترتیب که او که دورتر است باید بلندتر از آن چیزی که به نظر می‌رسد، باشد و سرانجام این گونه برداشت می‌شود که هر دو نفر، هم قد هستند. از این اثر معروف در روان‌شناسی تحت عنوان “ثبات اندازه” (Size Constancy) یاد می‌کنند.
ما با استفاده از فاصله‌ی شئ تا چشمان خودمان و دانستن این که چقدر بزرگ به نظر می‌رسد، می‌توانیم اندازه‌ی اصلی آن را تخمین بزنیم.
اما همین اثر، شما را فریب می‌دهد. به تصویر شماره‌ی ۳ نگاه کنید که دو خط متقاطع را نشان می‌دهد. ذهن شما این گونه برداشت می‌کند که فاصله‌ی این دو خط در دور دست کم می‌شود (همچون خطوط راه آهن). وقتی شما روی خط آهن ایستاده‌اید، بر اثر پرسپکتیو تصور می‌کنید که خطوط راه آن در افق به هم می رسند. اینجا نیز این دو خط، اثر پرسپکتیو را ایجاد می‌کند و هم‌گرایی این دو خط باعث می‌شود که تصور کنیم، دو خط در این تصویر در حال دور شدن از ما هستند و دو پاره خط افقی A (ظاهرا دورتر) و B (ظاهرا نزدیک‌تر) طول‌های متفاوتی دارند. اما این طور نیست. هر دو پاره خط A و B کاملا هم اندازه‌اند (می‌توانید اندازه بگیرید.)
به این پدیده خطای بصری یا توهم پونزو می‌گویند. طبق همین نکاتی که پیشتر گفته شد، ذهن هوشیار شما این گونه برداشت می‌کند که پاره خط A ، به دلیل دور بودن باید بزرگ‌تر از آن چیزی که به نظر می‌آید، باشد. بنابراین طول A بزرگ‌تر از B است. این خطای واضح در ذهن به همین راحتی حل شدنی نیست. به این ترتیب وقتی قرص ماه در افق در کنار مناظر نزدیک زمینی مثل درخت، کوه، خانه و… مقایسه می‌شود، ماه بزرگ‌تر تصور می‌شود. اما اگر در افق هیچ منظره‌ای نباشد و فقط یک دشت باز یا دریای بی‌کران دیده شود یا این که ناظر، طلوع ماه را از پنجره‌ی هواپیما ببیند، چه اتفاق می‌افتد؟
در این حالت باز هم توهم پیش می‌آید، هر چند اثر آن کمتر است. قسمت دوم چشم‌بندی ماه به این برمی‌گردد که برداشت ما از آسمان به چه صورت است. بسیاری از مردم تصور می‌کنند که آسمان بسیار تخت‌تر از گنبدی نیم‌ کروی است، یعنی آن را بسیار شبیه به ظرف سوپخوری، شاید هم یک نعلبکی می‌دانند. یعنی تصور می‌کنند که در افق انحنا دارد اما در بالای سر، صاف است. لایه‌ی پهن و همواری از ابرها را در نظر بگیرید که در آسمان پرسه می‌زنند. هنگامی که در بالای سر شما هستند، نزدیک به نظر می‌رسند، حال آنکه در نزدیکی افق، بسیار دور به نظر می‌رسند و این همان چیزی است که باعث می‌شود آسمان تخت‌تر از یک نیم کره و افق نیز دورتر از آسمان بالای سر به نظر آید.
حالا این دو خطای دید را کنار هم می‌گذاریم. هنگامی که ماه در افق است، ذهن این گونه تشخیص می‌دهد که این قرص روشن، دورتر از آن هنگامی است که در بالای سر ما و در سقف آسمان قرار دارد، پس ماه در افق بزرگتر دیده می‌شود. اکنون ما می‌دانیم که اندازه‌ی اصلی ماه تغییری نمی‌کند و همه چیز زیرِ سرِ ذهن ماست.

منبع : سایت www.badastronomy.com

منبع : کاشف