Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Айдың көрінетін мөлшерінің өзгеруі – Айдың көкжиегінде аспандағы биіктігіне қарағанда үлкенірек көрінуіне себеп болатын оптикалық иллюзия. Бұл құбылыс ежелден белгілі және түрлі мәдениеттерде қамтылған. Осы иллюзияның себептерін түсіндіру әлі де даулы мәселе болып табылады.
Perceived variation in the moon's size
the apparent variation in the moon's size
The Moon illusion is an optical illusion which causes the Moon to appear larger near the horizon than it does higher up in the sky. It has been known since ancient times and recorded by various cultures. The explanation of this illusion is still debated.
Ілюзияның дәлелі
Толық Айдың диаметрі бақылаушының көзіне қаншалықты бұрыш жасайтынын тікелей теодолитпен өлшеуге болады, осылайша Ай көкте көтерілген немесе батып кеткен кезде оның өзгермейтінін көрсетуге болады. Әртүрлі биіктіктегі Айдың суреттері де оның мөлшерінің тұрақты екенін көрсетеді. Бұл эффекттің көрініс болғанын көрсетудің оңай жолы – бір көзді жұмып, бір қолға шамалы (мысалы, кең) тас ұстап, оны түнгі аспандағы толық Айды (жабу үшін) дұрыс орналастыру. Содан кейін, көкжиектегі ай өте үлкен болып көрінгенде, дәл сол таспен оны жабуға болады, бұл Айдың мөлшері өзгермегенін көрсетеді. Әртүрлі толық Ай кезеңдерінде Айдың бұрыштық диаметрі апогейде 29,43 доғалық минуттан перигейде 33,5 доғалық минутқа дейін өзгеруі мүмкін – бұл көрінетін диаметрдің шамамен 14%-ы немесе көрінетін ауданының 30%-ы. Бұл Ай орбитасының эксцентриктік болуына байланысты.
The angle that the diameter of the full Moon subtends at an observer's eye can be measured directly with a theodolite to show that it remains constant as the Moon rises or sinks in the sky. Photographs of the Moon at different elevations also show that its size remains the same. A simple way of demonstrating that the effect is an illusion is to hold a small pebble (say, wide) at arm's length with one eye closed, positioning the pebble so that it covers (eclipses) the full Moon when high in the night sky. Then, when the seemingly very large Moon is on the horizon, the same pebble will also cover it, revealing that there has been no change in the size of the Moon. Across different full moons, the Moon's angular diameter can vary from 29.43 arcminutes at apogee to 33.5 arcminutes at perigee—a variation of around 14% in apparent diameter or 30% in apparent area. This is because of the eccentricity of the Moon's orbit.
Мүмкін түсіндірмелер
Қаралатын объектінің мөлшері объективті түрде бұрыштық мөлшері (көздің көретін бұрышы, ол көру өрісінің үлесіне сәйкес келеді) немесе физикалық мөлшері (оның нақты мөлшері, мысалы, метрмен өлшенгені) арқылы өлшенуі мүмкін. Дегенмен, қабылданатын мөлшер бұл ұғымдармен тығыз байланысты емес. Мысалы, егер екі бірдей, таныс объектілер бес және он метр қашықтықта орналастырылса, онда алыс объект жақын объектінің көру бұрышының шамамен жартысын құрайды, бірақ ол әдетте сол мөлшерде (мөлшер тұрақтылығы деп аталатын құбылыс) қабылданады, жарты мөлшерде емес. Керісінше, егер алыс объект жақын объектімен бірдей бұрыш құраса, онда ол әдетте екі есе үлкендей көрінеді. Сондықтан, Ай иллюзиясы туралы туындайтын сұрақ – көкжиеңдегі Ай үлкендей көрінуіне оның қабылданатын бұрыштық мөлшерінің үлкендігі себеп пе, әлде оның қабылданатын физикалық мөлшерінің үлкендігі себеп пе, немесе олардың үйлесімі бар ма? Қазіргі уақытта бұл мәселеде келісім жоқ. Ай иллюзиясы бойынша соңғы зерттеулерді адам қабылдауы саласындағы психологтар жүргізіп жатыр. 2013 жылы Хершенсон редакциялаған «The Moon Illusion» кітабында әртүрлі иллюзия зерттеушілерінің әртүрлі қорытындыларға келген 19 тарауы жазылған. Олар иллюзияның мөлшері өзгермелі, бірақ әдетте диаметрі шамамен 50 пайызға артады деп мәлімдейді. Ең маңызды фактор – жердің көрінісі, бірақ қарау бұрышы, дене күйі және көз қозғалысы сияқты басқа факторлар да аз үлес қосады.
The size of a viewed object can be measured objectively either as an angular size (the visual angle that it subtends at the eye, corresponding to the proportion of the visual field that it occupies), or as physical size (its real size measured in, say, meters). Perceived size is only loosely related to these concepts, however. For example, if two identical, familiar objects are placed at distances of five and ten meters, respectively, then the more distant object subtends approximately half the visual angle of the nearer object, but it is normally perceived to be the same size (a phenomenon referred to as size constancy), not as half the size. Conversely, if the more distant object did subtend the same angle as the nearer object then it is normally perceived to be twice as big. One question concerning the Moon illusion, therefore, is whether the horizon Moon appears larger because its perceived angular size seems greater, or because its perceived physical size seems greater, or some combination of both. There is currently no consensus on this point. Most recent research on the Moon illusion has been conducted by psychologists specializing in human perception. The 2013 book The Moon Illusion, edited by Hershenson, offers 19 chapters written by various illusion researchers reaching different conclusions. They argue that the size of the illusion is variable, but is usually an apparent increase in diameter of about 50 percent. The most important factor is the sight of the terrain, but there is a small contribution from other factors such as the angle of regard, posture, and eye movements.
Қиындық пен қашықтық
Птолемей Альмагест еңбегінде Айдың иллюзиясын атмосфералық сыну арқылы түсіндіруге тырысты, ал кейіннен (Оптикада) көрінетін қашықтыққа немесе көздің жоғары қарауының қиындығына байланысты оптикалық иллюзия деп қарастырды, алайда Оптикадағы осы мәселеге қатысты түсіндірмелер әлі де даулы. Осыған ұқсас, Клеомед (шамамен 200 ж.б.э.) астрономия туралы кітабында иллюзияның себебін сыну мен көрінетін қашықтықтың өзгеруіне байланысты деп түсіндірді.
Ptolemy attempted to explain the Moon illusion through atmospheric refraction in the Almagest, and later (in the Optics) as an optical illusion due to apparent distance, or the difficulty of looking upwards, although interpretations of the account in the Optics are disputed. Similarly Cleomedes (about 200 A. D.), in his book on astronomy, ascribed the illusion both to refraction and to changes in apparent distance.
Көрініс қашықтығы гипотезасы
Көрінетін қашықтық теориясы алғаш рет шамамен 200 жылы Клеомедпен нақты сипатталған. Теорияға сәйкес, көкжиектегі Ай зениттегі Айдан үлкендей көрінеді, себебі оның алысқа қарай көрінетіні айтылады. Ибн әл-Хайтам бұл тұрғыда нақтырақ болды: оның пікірінше, объектінің қашықтығын бағалау үшін объект пен бақылаушы арасындағы аралық денелердің үздірілмейтін тізбегі болуы керек; бірақ Жер мен Ай арасында аралық объектілер болмағандықтан, сезілетін қашықтық тым қысқа болады және Ай көкжиектегіден кішкентай көрінеді. Көрінетін қашықтық гипотезасы ғылыми тұрғыдан күмәнді, себебі ол қабылдауды қабылдаудың салдары ретінде түсіндіреді: Ай алысқа қарай көрінеді, өйткені ол үлкендей көрінеді. Дегенмен, бұл қарым-қатынастың артында күрделі ішкі процестер болуы мүмкін. 1813 жылы Шопенгауэр бұл туралы жазып, Айдың иллюзиясы "таза зияттық немесе милық, ал оптикалық немесе сезімдік емес" екенін айтты. Ми көзден берілген сезімдік деректерді қабылдайды және үлкен Айды қабылдайды, себебі "біздің интуитивті түсінігіміз көлденең бағытта көрінетін әр нәрсені алыс, ал тік бағытта көрінетін объектілерден үлкен деп есептейді". Шопенгауэрдің сөзіне қарағанда, ми жер бетіндегі нысандарды көлденең бағытта көруге және атмосфералық перспективаның оларға тигізетін әсеріне дағдыланған. Егер Ай аспандағы басқа нысандардың жанында деп есептелсе, онда ол көкжиекке жақындағанда алыстауы керек, бұл торлық бейненің кішіреюіне әкелуі тиіс. Бірақ оның торлық бейнесі көкжиекке жақын немесе алыс болғанда да шамамен бірдей болғандықтан, ми перспективаны өтеуге тырысып, төменгі Ай физикалық жағынан үлкен болуы керек деп санайды. 1962 жылы Кауфман мен Рок жүргізген кең ауқымды эксперименттер иллюзияның маңызды себебінің Понцо иллюзиясына ұқсас қашықтыққа қатысты белгілердің өзгеруі екенін көрсетті. Көкжиектегі Ай алыстағы жердің соңында, алыс ағаштармен, ғимараттармен және т.б. бірге орналасқан болып көрінеді, олардың барлығы оның алыста екенін көрсетеді, ал мұндай белгілер зениттегі Айдан жоқ. Көптеген басқа зерттеушілердің эксперименттері де сондай нәтижелерді көрсетті: атап айтқанда, үлкен қашықтыққа қатысты бейнелі белгілерді алып тастағанда, көкжиектегі Ай кішкентай көрінеді. Ал зениттегі Айға қашықтықты арттыратын бейнелі белгілерді қосса, ол үлкендей көрінеді. Көрінетін қашықтық теориясының бір кемшілігі - көкжиектегі Айды бірден үлкен және алыс деп қабылдайтындардың саны аз (шамамен 5%). Шындығында, көпшілік (шамамен 90%) көкжиектегі Айды зениттегіден үлкен және жақын деп санайды (Boring, 1962; Hershenson, 1982; McCready, 1965, 1986; Restle, 1970). Қалғандарының көпшілігі оның зениттегі Ай сияқты үлкен және бірдей қашықтықта көрінетінін айтады, ал кейбіреулері Айдың иллюзиясын сезбейді. Алайда, көкжиектегі Ай үлкендей көрінеді, бірақ зениттегіден жақын емес деген жауаптың себебі көрерменнің логикасы олардың қабылдауын шатастыруы мүмкін: көрермен Айдың физикалық жағынан алыстамайтынын білгендіктен, олар қабылдауды саналы түрде сезбейді. Бұл мидың қашықтықты және өлшемді саналы түрде қабылдамайтындығы туралы идеямен нығайтылады, себебі кеңістіктік саналылық - бұл сананың ішкі, торлық-қыртыстық танымдық процесі. Айдың қашықтығы туралы әртүрлі есептердің себебі қабылдаудан гөрі логикаға байланысты болуы мүмкін деген пікірге сәйкес, осы есептердегі айырмашылықтар жауап берудің бейімділігінен туындауы мүмкін. Бұл эффект классикалық Эббингхаус иллюзиясымен көрсетілген, онда шеңбер кішірек шеңберлермен қоршалғанда үлкен, ал үлкен шеңберлермен қоршалғанда кішкентай көрінеді.
An apparent distance theory evidently was first clearly described by Cleomedes around 200 A. D. The theory proposes that the horizon Moon looks larger than the zenith Moon because it looks farther away. Ibn al Haytham was more specific: his argument was that judging the distance of an object depends on there being an uninterrupted sequence of intervening bodies between the object and the observer; however, since there are no intervening objects between the Earth and the Moon, the perceived distance is too short and the Moon appears smaller than on the horizon. that the apparent distance hypothesis is problematic scientifically because it explains perceptions as consequences of perceptions: the Moon looks farther away because it looks larger. However, there are probably complex internal processes behind this relationship. In 1813, Schopenhauer wrote about this, that the Moon illusion is "purely intellectual or cerebral and not optical or sensuous." The brain takes the sense data that is given to it from the eye and it apprehends a large Moon because "our intuitively perceiving understanding regards everything that is seen in a horizontal direction as being more distant and therefore as being larger than objects that are seen in a vertical direction." The brain is accustomed to seeing terrestrially sized objects in a horizontal direction and also as they are affected by atmospheric perspective, according to Schopenhauer. If the Moon is perceived to be in the general vicinity of the other things seen in the sky, it would be expected to also recede as it approaches the horizon, which should result in a smaller retinal image. But since its retinal image is approximately the same size whether it is near the horizon or not, the brain, attempting to compensate for perspective, assumes that a low Moon must be physically larger. Extensive experiments in 1962 by Kaufman and Rock showed that a crucial causative factor in the illusion is a change in the pattern of cues to distance, comparable to the Ponzo illusion. The horizon Moon is perceived to be at the end of a stretch of terrain receding into the distance, accompanied by distant trees, buildings and so forth, all of which indicate that it must be a long way away, while these cues are absent from the zenith moon. Experiments by many other researchers have found the same result; namely, when pictorial cues to a great distance are subtracted from the vista of the large looking horizon Moon it looks smaller. When pictorial cues to an increased distance are added into the vista of the zenith Moon, it appears larger. A potential problem for the apparent distance theory has been that few people (perhaps about 5%) perceive the horizon Moon as being both larger and farther away. Indeed, most people (perhaps 90%) say the horizon Moon looks both larger and closer than the zenith Moon (Boring, 1962; Hershenson, 1982; McCready, 1965, 1986; Restle, 1970). Most of the rest say it looks larger and about the same distance away as the zenith Moon, with a few people reporting no Moon illusion at all. However, the response that the horizon Moon appears larger, but not closer than the zenith Moon could be because the viewer's logic confounds their perception; because the viewer knows that the Moon can't possibly be physically farther away, they are not consciously aware of the perception. This is reinforced by the idea that the brain does not consciously perceive distance and size, as spatial awareness is a subconscious, retino cortical cognition. In line with the possibility that the reported distance of the Moon is due to logic, rather than perception, is the finding that these varying reports—with some reporting closer distances and others not—are likely due to response biases. The effect is illustrated by the classic Ebbinghaus illusion, where a circle appears larger when surrounded by smaller circles, than it does when surrounded by larger circles.
Көру бұрышы гипотезасы
"Көру бұрышы" гипотезасына сәйкес, Ай иллюзиясы Айдың көтерілу бұрышындағы өзгерістерге байланысты бастағы көздердің орналасуындағы өзгерістер нәтижесінде туындайды. Бұл түсінік бұрын кең таралған болса да, қазір көбі қолдамайды. Шопенгауэр (1813) туралы жоғарыда айтылған. Уэйд Аристотельден басталатын Ай иллюзиясына қатысты тарихи сілтемелерді қысқаша баяндайды; Аристотельдің (б.з.д. ~330), Птолемейдің (~142, 150), Ибн әл-Хайтамның (Альхазеннің) (1083), Джон Печамның (~1280), Леонардо да Винчидің (~1500), Рене Декарттың (1637), Бенедетто Кастеллидің (1639), Пьер Гассендидің (1642), Томас Хоббстың (1655), Дж. Рохоның (1671), Николас Малебранштің (1674), Уильям Молиноның (1687), Дж. Уоллистің (1687), Джордж Берклидің (1709), Дж. Т. Дезагюльедің (1736), У. Портерфилдтің (1737), Р. Смиттің (1738), C. Н. Ле Каттің (1744), Д. Хартлидің (1749), Томас Янгтың (1807) және Карл Фридрих Гаусс (1830) есімдерін тізімдейді.
According to the "angle of regard" hypothesis, the Moon illusion is produced by changes in the position of the eyes in the head accompanying changes in the angle of elevation of the Moon. Though once popular, this explanation no longer has much support. Schopenhauer (1813) was cited above. Wade shortly summarizes historical references to the moon illusion starting with Aristotle; he lists quotes by Aristotle (~330 BC), Ptolemy (~142, 150), Ibn al Haytham (Alhazen) (1083), John Pecham (~1280), Leonardo da Vinci (~1500), René Descartes (1637), Benedetto Castelli (1639), Pierre Gassendi (1642), Thomas Hobbes (1655), J. Rohault (1671), Nicolas Malebranche (1674), William Molyneux (1687), J. Wallis (1687), George Berkeley (1709), J. T. Desaguliers (1736), W. Porterfield (1737), R. Smith (1738), C. N. Le Cat (1744), D. Hartley (1749), Thomas Young (1807), and Carl Friedrich Gauss (1830).