ทำไมพระจันทร์ถึงดูใหญ่ตอนอยู่ใกล้ขอบฟ้า?

เคยสงสัยกันไหมครับว่าทำไมเราถึงเห็นพระจันทร์ (และพระอาทิตย์) ขนาดใหญ่กว่าปกติ ตอนที่มันอยู่ใกล้ขอบฟ้านะ ผมเคยขับรถอยู่ในลานจอดรถแล้วเห็นพระจันทร์ดวงโต นึกว่าหลอดไฟลานจอดรถซะอีก

ถ้าใครไม่เคยสังเกตลองดูนะครับ อาทิตย์หน้าก็พระจันทร์เต็มดวงอีกแล้ว ลองออกจากบ้านไปสังเกตดูนะครับ ยิ่งช่วงนี้ คนที่อยู่ซึกโลกทางเหนือจะเห็นพระจันทร์ใหญ่กว่าปกติเกือบตลอดคืน เพราะพระจันทร์โคจรค่อนข้างใกล้ขอบฟ้าตลอดคืน (คนที่อยู่ซีกโลกทางใต้อย่าง strawhat ลองรายงานผลการสังเกตด้วยนะครับ)

จะว่ามันเกิดจากระยะทางก็ไม่ใช่ครับ เพราะพระจันทร์ขึ้นและตกเนื่องจากโลกหมุนรอบตัวเอง และพระจันทร์อยู่คงที่เมื่อเทียบกับโลก เพราะฉะนั้นระยะทางจากโลกถึงดวงจันทร์ก็ควรจะเท่ากันไม่ว่าจะเป็นตอนหกโมงเย็นหรือเที่ยงคืน หรือถ้าจะต่างกันนิดนึง พระจันทร์ตอนอยู่สูงๆ น่าจะใกล้โลกมากกว่า เมื่อเทียบกับตอนที่มันขึ้น เพราะฉะนั้น เราน่าจะเห็นพระจันทร์ใหญ่กว่าปกติตอนมันขึ้นสูงๆสิ

ทำไมเราถึงเห็นพระจันทร์ขนาดใหญ่กว่าปกติตอนมันอยู่ใกล้ขอบฟ้าละ?

คำอธิบายอันนึงที่ผมเคยได้ยินตอนเด็กๆคือ เพราะตอนพระจันทร์อยู่ใกล้ขอบฟ้า แสงจากพระจันทร์หักเหผ่านชั้นบรรยากาศโลกแบบเฉียงๆ ทำให้เราเห็น "ขนาดภาพ" ใหญ่ขึ้น เหมือนกับว่าแสงหักเหผ่านเลนส์นูนมา

แต่ก็มีคนเถียงว่า จริงๆแล้วเนี่ย "ขนาดภาพ" ของพระจันทร์ที่เราเห็นคงที่ตลอดทั้งคืน คือมีขนาดเชิงมุมประมาณครึ่งองศา ถ้าไม่เชื่อเนี่ย คืนนี้เวลาออกไปสังเกตพระจันทร์ตอนหัวค่ำ อย่าลืมเอาไม้บรรทัดหรือแผ่นกระดาษกับปากกาออกไปด้วย แล้วยื่นไม้บรรทัดสุดแขน แล้ววัดขนาดของภาพพระจันทร์ที่เราเห็น หรือขีดทำเครื่องหมายไว้บนกระดาษ เสร็จแล้วออกไปอีกรอบตอนดึกๆ แล้ววัดขนาดพระจันทร์อีกรอบ ว่าเท่าเดิมหรือเปล่า (อย่าลืมทำให้ระยะจากตาถึงไม้บรรทัดหรือกระดาษตอนที่เราวัดหนแรกนะครับ)

ผมเคยทำการทดลองคล้ายๆกัน ผ่านกล้องถ่ายรูปครับ เพราะผมเห็นพระจันทร์ตอนหัวค่ำขนาดใหญ่ดี เลยคิดว่าถ้าเอาเลนส์ที่มีขนาดความยาวโฟกัสเท่าเดิมถ่าย น่าจะได้ภาพที่ใหญ่ขึ้น ปรากฎว่าไม่เลยครับ ขนาดเล็กยังไง เล็กยังงั้น

มีคนเคยถ่ายภาพ multiexposure ของพระจันทร์แต่ละช่วงเวลา ลองดูสิครับ ว่ามันใหญ่ขึ้น หรือเล็กลงอย่างไร

ที่มา: NASA

แปลว่าอะไรครับเนี่ย? แปลว่า "ขนาดภาพ" ของจันทร์ไม่ได้เปลี่ยนไป แล้วทำไมเราถึงรู้สึกว่าพระจันทร์ดูใหญ่เวลามันใกล้ขอบฟ้าละครับ?

ก็เพราะเราโดนสมองของตัวเองหลอกเอานะสิครับ ปรากฎการณ์นี้เป็นที่รู้จักกันในนาม moon illusion ครับ

ผมเข้าใจว่ายังเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ ว่าเจ้า moon illusion นี้เกิดขึ้นได้อย่างไร มีคำอธิบายอันนึงที่ผมว่าพอจะเข้าใจได้ ผมจะลองอธิบายให้ฟังนะครับ (แต่ก็มีคำอธิบายอันอื่นที่บอกว่าคำทฤษฏีนี้ผิด และพยายามบอกว่ามันผิดได้ยังไง แต่ผมอ่านแล้วไม่ค่อยเข้าใจครับ มันยากเกิน ใครสนใจลองไปอ่านดูนะครับ)

คงจะพอทราบกันแล้วนะครับว่า มีภาพลวงตาหลายแบบ ที่คนเราดูกี่รอบ กี่รอบ ก็โดน "ลวงตา" อยู่ดี เรียกว่า รู้เขาหลอก แต่เต็มใจให้หลอก


และเจ้า moon illusion นี่ก็เป็นผลจากภาพลวงตาชนิดหนึ่งเหมือนกันครับ เจ้าภาพลวงตาอันนี้มีชื่อว่า Ponzo illusion ครับ

เป็นไงเหรอครับ ลองดูรูปทางขวามือนะครับ ดูเผินๆแล้วเหมือนกับว่า เจ้าแท่งด้านบนใหญ่กว่าใช่ไหมครับ อ่ะ ลองจ้องดูสักพักครับ อ่า..เห็นแล้วใช่ไหมครับ ว่าจริงๆแล้วเนี่ย เจ้าแท่งสองแท่งนี้ยาวเท่ากันเลย แต่ที่เราเห็นว่าเจ้าแท่งบนยาวกว่าแท่งล่างเนี่ย เพราะภาพลวงตาที่เกิดจากมุมมองของคนเราครับ

เนื่องจากคนเรารับรู้ว่า สำหรับของที่มีขนาด (ที่แท้จริง) เท่ากัน ของที่อยู่ไกลๆเนี่ยจะมี "ขนาดภาพ" เล็กกว่าของที่อยู่ใกล้ๆ เพราะฉะนั้น ถ้าของสองอย่างมีขนาดภาพเท่ากัน อันนึงอยู่ไกล อีกอันอยู่ใกล้ ของที่อยู่ไกล น่าจะมีขนาดจริงๆที่ใหญ่กว่า...งงมะครับ ถ้างง ลองดูภาพข้างล่างนี้ดูครับ

ลองลากคนข้างล่างไปมาสิครับ (ที่มา: howstuffworks.com)


ลองดูสิครับว่า สองคนนี้คนไหนตัวใหญ่กว่ากัน... ถ้าดูจนมั่นใจแล้วลองลากคนข้างล่างขึ้นไปทาบกันคนข้างบนสิครับ

แปลกดีนะครับ

อ่ะ แล้วภาพลวงตาแบบนี้ แล้วมันเกี่ยวกันยังไงกะพระจันทร์เหรอครับ?

เกี่ยวสิครับ เพราะคนเราเนี่ย มี perception ท้องฟ้า ไม่ได้เป็นรูปครึ่งวงกลม แต่เป็นรูปโดมนะสิครับ ก็คือ เราจะคิดว่าระยะทางจากตัวเราไปถึงดวงจันทร์ที่ขอบฟ้าเนี่ยไกลกว่าระยะทางจากตัวเราไปถึงดวงจันทร์บนหัวเรา นึกออกไหมครับ ลองดูภาพประกอบครับ



คือประมาณว่า คนเราคิดว่าพระจันทร์โคจรข้ามหัวเราเหมือนนกบิน คือถ้านกบินมาไกลๆเนี่ย ระยะทางจากนกมาถึงเรา มันต้องไกลกว่าตอนนกบินข้ามหัวเราเห็นๆ แต่เนื่องจาก "ขนาดภาพ" ของพระจันทร์เท่ากันตลอด คนเราเลยหลอกตัวเองอีกรอบด้วย Ponzo Illusion ทำให้คิดว่า ขนาดที่แท้จริงของพระจันทร์ที่ขอบฟ้าเนี่ย ต้องใหญ่กว่าพระจันทร์ตอนขึ้นสูงๆแน่ๆ

งงมะครับ

อีกทฤษฏีนึงที่พูดถึงกันมากๆ ก็คือว่า คนเราโดนหลอกเพราะขนาดเปรียบเทียบ คือ ตอนพระจันทร์อยู่ใกล้ขอบฟ้าเนี่ย เรามีตึกและต้นไม้คอยเปรียบเทียบ เลยทำให้คิดว่าพระจันทร์ใหญ่มากๆ แต่พอพระจันทร์ขึ้นไปสูงๆ เราไม่รู้จะเปรียบเทียบกับอะไร เลยไม่คิดว่าใหญ่เท่าไรนัก แต่ผมไม่ค่อยเชื่อทฤษฏีนี้เท่าไร เพราะตอนมองพระจันทร์ตรงที่ไม่มีตึกหรือต้นไม้ มันก็ดูใหญ่อยู่ดี

มีคนบอกว่า ถ้าลองก้มมองพระจันทร์ที่ขอบฟ้า จะทำให้ illusion นี้หายไป เพราะเริ่มงง และไม่รู้แล้วว่าเรามองอะไรอยู่ ที่ไหน

แหะ แหะ งงมะครับ ถ้ายังงงและอยากอ่านเพิ่มเติมลองไปอ่านกันดูนะครับ
http://science.howstuffworks.com/question491.htm
http://www.pnas.org/cgi/content/full/97/1/500
http://science.nasa.gov/headlines/y2005/20jun_moonillusion.htm
http://www.lhup.edu/~dsimanek/3d/moonillu.htm





ผมไม่รู้หรอกครับว่าคำอธิบายไหนถูก แต่ว่าเอาเป็นว่าดูพระจันทร์เต็มดวง ดวงใหญ่ๆแล้วมันสวยดีก็พอแล้วครับ =)