Какая связь между полумесяцем и положением солнца? [дубликат]

Мне было бы интересно узнать, наблюдают ли другие люди это явление так же, как я.

Да, на этом сайте есть вопросы по этому поводу , и люди писали об этом в блогах ( это может быть интересно). Я сам заметил этот эффект.

Это какая-то оптическая иллюзия, созданная неизвестным эффектом.

Я думаю, что это оптический эффект (имеющий отношение к зрению), и хотя это в некотором роде перцептивное искажение реальности, я бы не сказал, что это иллюзия в том смысле, что то, что вы видите, не должно атмосферным воздействиям и тому подобному, и это лишь частично связано с психологией человеческого восприятия.

Этому наблюдению есть правильное астрономическое и геометрическое объяснение. Комментарии?

Объяснение, которое кажется мне наиболее правдоподобным, состоит в том, что оно связано с перспективной проекцией (и, следовательно, с тем, как работают наши глаза). Вот аргумент. Нам кажется, что линии, параллельные в трехмерном пространстве, сходятся в точке схода (представьте себе фотографию уходящих вдаль железнодорожных путей). Но набор параллельных линий бесконечно простирается в обоих направлениях; когда вы поворачиваете голову, кажется, что они сходятся и в другом направлении. Итак, есть две точки схода, и вы не можете видеть их обе одновременно. Когда вы поворачиваете голову, угол параллельных линий должен измениться, чтобы направление, в котором они сходятся, в конце концов изменилось.

В стандартной перспективной проекции с точкой схода, когда изображение проецируется на плоскую плоскость, когда глаз/камера меняет направление, линии остаются прямыми, но переориентируются.

Однако в человеческом глазу изображение проецируется на изогнутую поверхность сетчатки. Это (возможно) лучше представлено такими вещами, как криволинейная перспектива или, возможно, стереографическая проекция . Здесь, если у вас достаточно широкое поле зрения, прямые линии на самом деле изгибаются.

Психологически мы, как правило, не очень хорошо осознаем эту кривизну (и наше поле зрения не очень широкое). Но если вы найдете длинный коридор, повернетесь лицом к стене и сфокусируете свое периферийное зрение, вы заметите, что параллельные линии, образованные стыками пола/стены и стены/потолка, сходятся с обеих сторон в противоположных направлениях, поэтому должны быть кривизна для их соединения в середине. Этот эффект более выражен, чем больше объект.

Поскольку Солнце находится так далеко, линия Луна-Солнце и линия глаз-Солнце почти параллельны (в трехмерном пространстве), и в перспективной проекции их точка схода находится в центре солнечного диска. Проследить визуально путь от Луны к Солнцу — это все равно, что смотреть с одной стороны железнодорожных путей на другую; направление в перспективе линии, перпендикулярной плоскости терминатора тени, когда вы смотрите на Луну, отличается от направления в перспективе той же линии, когда вы поворачиваетесь лицом к Солнцу.

Если бы вы могли видеть прямой жесткий стержень, соединяющий Луну и Солнце, возможно, ваше субъективное впечатление о нем было бы таким, что он кажется изогнутым (особенно по направлению к периферии вашего зрения) — если только вы не наклонили голову так, чтобы ваш местный горизонт находится в плоскости Солнце-Луна-глаз. Или, возможно, ваш мозг «обработает» и интерпретирует изображение, чтобы у вас не было сильного ощущения кривизны. В любом случае, без такой линии, служащей ориентиром, ориентация Луны кажется неправильной.

Вот пример того, кто видел этот эффект.

Проще говоря, Луна и Земля находятся довольно близко друг к другу по сравнению с Солнцем. Итак, Солнце появляется в одном и том же месте на небе, стоите ли вы на Земле или на Луне. Наш вектор к Солнцу и вектор Луны к Солнцу почти параллельны.

На этой фотографии на закате (или это восход?) видно, что Солнце кажется почти горизонтально на уровне горизонта и немного правее.

Вы можете представить, что стоите на вершине Луны — Солнце также будет казаться почти горизонтально на уровне горизонта и немного правее, из-за чего серп Луны будет указывать немного вправо. Полумесяц Луны почти прямой вверх/вниз, потому что Солнце горизонтально с нами, и, следовательно, также горизонтально с воображаемым наблюдателем, стоящим на вершине Луны с нашей точки зрения.

Лунный терминатор Луны не должен указывать на Солнце, поскольку это всего лишь край освещенной Луны. Светлая сторона Луны должна быть обращена к Солнцу. Если вы представите, как в целом указывает светлая сторона Луны, основываясь на ее терминаторе, вы обнаружите, что это имеет смысл.

Во время новолуния и полнолуния вы будете меньше всего смущены, потому что интуитивно понимаете, что имеет значение освещенный лик Луны, а не край. В новолуние вы знаете, что освещенная сторона Луны обращена к Солнцу. Вы знаете, что в полнолуние освещенная сторона Луны обращена к Солнцу, обращенному к Земле, потому что Луна-Земля-Солнце составляют линию.

Вот мысленный эксперимент, иллюстрирующий принцип, отвечающий на поставленный выше вопрос.

Представьте себе метеор в космосе, следующий по «прямой линии» (конечно, мы должны притвориться, что на него не влияет гравитация и что «кривизна пространства» не имеет значения в рассматриваемом нами масштабе). Этот метеор, видимый в дневное время, летит в плоскости, определяемой земным экватором, и в ближайшей точке пролетит над земной поверхностью на высоте 100 миль. Вы стоите на экваторе. Вот что вы увидите: вы заметите, что метеор становится видимым на горизонте (прямо на восток или строго на запад, в зависимости от того, в какую сторону движется метеор). Он будет двигаться «прямо вверх» к вашему зениту, а затем будет следовать «прямой» линии вниз по горизонту на 180 градусов, противоположной тому месту, где он поднялся.

Теперь представьте, что вы находитесь в 100 милях к северу от экватора. Что ты видишь? Вы видите, что метеор все еще появляется на горизонте прямо на востоке или западе, но затем он будет медленно следовать по восходящей дуге, пока не окажется на 45 градусов выше горизонта, если смотреть на юг. Затем он будет медленно опускаться к противоположному горизонту, следуя изогнутой дуге. Траектория не только «выглядит» изогнутой, но если вы сделаете замедленную съемку прохождения метеора, вы также увидите кривую — так что это не просто оптическая иллюзия. Этот мысленный эксперимент показывает, что объект или луч света, движущийся по прямой линии в пространстве, на самом деле очерчивает кривую до нашей зрительной системы. Итак, на диаграмме выше солнце может появиться в положении СОЛНЦА 2, потому что «прямая линия» от освещенной поверхности луны к солнцу на самом деле является линией 2 (помните...