Почему светлая сторона Луны не совпадает с вечерним солнцем?

Это то, что вы ожидаете от луны, указывающей на солнце:

то есть линия, пересекающая луну, кажется перпендикулярной линии, направленной к солнцу.

Теперь это плоский рисунок. Небо кажется изогнутым (то есть куполом звездного неба). Таким образом, эта кривая может внести некоторые кажущиеся искажения.

Чтобы сделать рисунок, который избегает проблемы кривизны, рассмотрите рисунок, который включает только солнце, луну и небольшой участок неба вокруг линии, соединяющей их. (Кстати, даже для искривленной чаши неба кратчайшая линия, соединяющая их, четко определена, за исключением случаев новолуния или полнолуния.) Этот рисунок приблизительно плоский и покажет приведенное выше соотношение.

Я думаю, что впечатление о неправильном построении связано с нашей интуицией, которая основана на повседневных шкалах расстояний. Интуитивно мы ожидаем, что видимые объекты будут одинакового размера и на одинаковом расстоянии. Но Солнце намного дальше и от Земли, и от Луны, чем Луна от Земли: сравните расстояние между Солнцем и Землей$1\,\text{AU}$и расстояние от Земли до Луны$0.0026\,\text{AU}$- это$390$-кратная разница! Таким образом, хотя они образуют треугольник, затенение Луны, кажется, не следует этому, вместо этого выглядит так, как будто Солнце находится бесконечно далеко.

Вот что вы обычно ожидаете, основываясь на нашей повседневной интуиции:

Но если учесть, что Солнце очень большое и очень далекое, то получим что-то вроде этого:

Посмотрите, как изменилось затенение Луны.

В качестве примера рассмотрим следующую ситуацию: Солнце садится, а Луна находится в противоположном азимуте относительно$35^\circ$над горизонтом. Вы смотрите на Луну и видите ее так, как будто она освещена чуть сверху. Эта странность просто из-за угла между направлением вашего взгляда и световыми лучами, освещающими Луну. Вот как это выглядит:

Я думаю, что это эффект параллакса/оптическая иллюзия, и я не уверен, что смогу объяснить это ясно, но вот!

Вектор нормали к освещенной части Луны обычно направлен от системы Земля/Луна к точке над нашим горизонтом. На малых высотах (вечером) солнце будет близко к горизонту, и это может привести к тому, что мозг интерпретирует его как более близкое, чем оно есть на самом деле, и испортит геометрию. Это похоже на увеличенную иллюзию луны, когда она находится близко к горизонту. По сути, кажется, что вектор нормали выходит за пределы солнца, поскольку мы интерпретируем солнце как более близкое, чем оно есть.

Это настоящая иллюзия, и это не преломление или какое-либо искажение, кроме того, что делает ваш мозг и ожидания, но его легко понять с помощью очень простого эксперимента. . «Увидеть» этот эффект на плоском рисунке невозможно. .

Я сам видел эту иллюзию «лунный указатель» много лет назад и не заглядывал в нее, пока не увидел кое-что из разоблачения плоской Земли.
Это, безусловно, 3D, 2D, проекция, перспектива, точка схода, проблема восприятия. .

Существует очень простая демонстрация, которую каждый может испытать, и которая может сделать это очевидным для всех. .

Встаньте на расстоянии 2-3 футов, но прямо лицом к стене; чем длиннее стена, тем лучше — один конец коридора может быть очень хорош. У вас должен быть довольно четкий обзор стыка потолка и стены. Теперь это горизонтальная линия, которая находится примерно в 4 футах над вами и под углом 45 градусов над уровнем моря. Он четко прямой и полностью горизонтальный. .

Теперь вытяните прямую, напряженную руку в стороны и вверх, чтобы указать на ближайшую точку сустава в нацистском приветствии с плоской ладонью вниз, так что рука с мизинцем большого пальца как бы имитирует линию. .

Шаг первый, чтобы увидеть правильную геометрию.
Не поворачивая туловища, качните затекшей рукой и головой в сторону, чтобы следовать по этой линии, и попытайтесь продолжить движение, указывая на точку схода. Ваша рука будет горизонтально по бокам, как и ваш взгляд. Точка схода находится на вашем личном, локальном горизонте… всегда.
.

Шаг второй, чтобы понять иллюзию.
Начиная с оригинального нацистского приветствия, держите плечевой сустав напряженным, направленным вверх, но теперь вращайте всем ТУМПЫМ телом и рукой (плечевой сустав зафиксирован). Вы указываете намного выше точки схода! Это то, во что ваш мозг сказал вам верить.
.

Все это работает, потому что луна находится под углом, а солнце очень далеко; по существу «в» точке схода. .

Доведение этого до крайности начнется с луны над головой. .

Хотя сторонники плоской Земли не занимаются геометрией, это одно из доказательств того, что Солнце находится далеко. - -

С уважением, Стив Носкович

Я озадачен вашим вопросом. Когда есть две точки, солнце и луна, всегда можно найти линию, соединяющую их, по определению линии.

Если вы имеете в виду, почему Земля не является частью этой прямой линии, то это потому, что Луна вращается вокруг Земли, и угол линии Земля-Луна меняется. Это причина того, что луна имеет фазы . Земля, Луна и Солнце находятся на одной линии во время полнолуния, и Луна восходит, когда Солнце садится.

Редактировать: если, как говорит Тед Бан, вы имеете в виду биссектрису от центра луны, то рисунок, приведенный в википедии , дает угол из-за движения луны вокруг земли и движения земли вокруг солнца, за исключением полнолуние и новолуние (если показанные лучи правильно отображают направление солнца).

Edit2: если посмотреть на рисунок. В ответе Карла Браннена в сочетании с рисунком вики я думаю, что параллакс возникает в зависимости от фазы луны, потому что то, что видно с земли, не является полным освещенным полукругом луны. Часть его скрыта от человеческого наблюдателя, поэтому кажущаяся биссектриса не является настоящей биссектрисой.