Кажущееся увеличение размеров Солнца и Луны близ горизонта
Это одна из наиболее сильных и наиболее общеизвестных оптических иллюзий. Поднимающаяся Луна может быть очень большой, но высоко в небе она становится поразительно маленькой. А заходящее Солнце, «огромное, красное как помидор, Солнце все растет и растет».
Но в конце концов, иллюзия ли это? Получим проекцию солнечного диска и измерим ее. Возьмем очковое стекло с фокусным расстоянием около 2 м, вставим его в щель, прорезанную в пробке, и поместим на подоконник, куда падают лучи заходящего Солнца. Окно должно быть открытым, иначе оконное стекло ослабит четкость изображения. Держа теперь лист бумаги примерно в 2 м позади линзы, мы получим на бумаге прекрасное, отчетливое изображение Солнца. Если оно будет не совсем круглым, это значит, что линза расположена не вполне перпендикулярно к падающим лучам; тогда попробуйте слегка наклонять ее и поворачивать в разные стороны. Когда, наконец, вы точно определите, где нужно поместить бумагу, чтобы добиться максимально четкого изображения Солнца, обозначьте его диаметр карандашными метками и измерьте линейкой с точностью до 0,5 мм. Предпочтительнее измерять диаметр по горизонтали, потому что по вертикали он может быть несколько сжат вследствие преломления в атмосфере. Повторите эти измерения несколько раз и выведите среднее значение.
Затем проведите тот же опыт, когда Солнце стоит высоко. Устройство будет немного иным. Прикрепите пробку со вставленной линзой высоко на столбе. Выбрав на столбе надлежащую сторону и поворачивая пробку вокруг гвоздя, вы можете расположить линзу почти перпендикулярно к световым лучам. Измерьте изображение Солнца; с учетом ошибок наблюдения оно окажется одинаковым и при низком и при высоком положении светила. Даже самые точные наблюдения с помощью мощных телескопов не обнаружили каких-либо следов различия.
Таким образом, увеличение размеров Солнца и Луны близ горизонта — явление психологическое. Но даже и оно подчиняется определенным законам и поддается количественной оценке. Возьмите белый картонный диск диаметром 30 см и станьте сами на таком расстоянии, чтобы его величина совпала с величиной лунного диска.
Разумеется, это нельзя сделать путем прямого сопоставления, иначе, как и в случае измерения, вы обнаружите, что эта величина остается всегда неизменной. Необходимо поэтому посмотреть сначала на Луну и постараться запомнить, каковы ее размеры, а затем повернуться и сравнить это представление с видимыми размерами картонного диска. Еще лучше прикрепить ряд белых дисков на черном фоне, а затем отходить и останавливаться всегда на одном и том же расстоянии от них. Сделайте эти оценки и когда Луна высоко в небе, и когда она низко.
Подобные оценки можно сделать и для Солнца. Чтобы вас не ослепило при взгляде на Солнце, пользуйтесь темным стеклом, например, сильно засвеченной фотопластинкой, а на диски смотрите незащищенным глазом. Наблюдения затрудняются тем, что на психологическое явление влияет множество неуловимых факторов; меняется внимание, которое вы уделяете наблюдениям, и т. д. Заметьте, насколько лучше идет дело после небольшой практики!
Полученные этим путем числа показывают, что Солнце и Луна близ горизонта кажутся в 2,5—3,5 раза больше, нежели высоко в небе. Различие между физическим и психологическим явлением оказывается поразительным! В сумерки и при облачном небе эффект бывает еще значительнее.
Кажущееся возрастание размеров заходящего Солнца поражает нас на равнине много больше, чем в горах; на море, однако, это возрастание очень невелико.
Звезды тоже кажутся на горизонте больше, даже фигуры Гайдингера (5> 200) кажутся в таком положении вдвое шире и длиннее, чем когда светила располагаются высоко в небе.
Посмотрите на Луну сквозь кольцо, образованное большим и указательным пальцами, или сквозь трубку, — Луна покажется меньше Людям с одним глазом Солнце и Луна не кажутся больше у горизонта. Если закрыть один глаз темной повязкой, в течение некоторого времени иллюзия еще сохранится, но в конце вечера она исчезнет.