Ilusión de la luna - Moon illusion

La ilusión de la Luna es una ilusión óptica que hace que la Luna parezca más grande cerca del horizonte que más arriba en el cielo . Se conoce desde la antigüedad y se registra por diversas culturas. La explicación de esta ilusión aún se debate.

Prueba de ilusion

El ángulo que subtiende la Luna llena en el ojo de un observador se puede medir directamente con un teodolito para mostrar que permanece constante a medida que la Luna se eleva o se hunde en el cielo. Las fotografías de la Luna a diferentes elevaciones también muestran que su tamaño sigue siendo el mismo. Una forma sencilla de demostrar que el efecto es una ilusión es sostener un guijarro pequeño (digamos, 0.33 pulgadas o 8.4 milímetros de ancho) a la distancia del brazo (25 pulgadas o 640 milímetros) con un ojo cerrado, colocando el guijarro de modo que cubra ( eclipses) la luna llena cuando está alto en el cielo nocturno. Luego, cuando la Luna aparentemente muy grande esté en el horizonte, el mismo guijarro también la cubrirá, revelando que no ha habido cambios en el tamaño de la Luna, porque el guijarro todavía cubrirá la Luna.

Entre diferentes lunas llenas, el diámetro angular de la Luna puede variar de 29,43 minutos de arco en el apogeo a 33,5 minutos de arco en el perigeo, un aumento de alrededor del 14% en el diámetro aparente o del 30% en el área aparente. Esto se debe a la excentricidad de la órbita de la Luna .

Posibles explicaciones

La Luna parece más grande cerca de los edificios distantes que los cercanos en este horizonte simulado

El tamaño de un objeto visto se puede medir objetivamente como un tamaño angular (el ángulo visual que subtiende en el ojo, correspondiente a la proporción del campo visual que ocupa), o como tamaño físico (su tamaño real medido en, digamos, metros). Sin embargo, el tamaño percibido solo está vagamente relacionado con estos conceptos. Por ejemplo, si dos objetos idénticos y familiares se colocan a distancias de cinco y diez metros, respectivamente, entonces el objeto más distante subtiende aproximadamente la mitad del ángulo visual del objeto más cercano, pero normalmente se percibe que tiene el mismo tamaño (un fenómeno denominada constancia de tamaño ), no como la mitad del tamaño. Por el contrario, si el objeto más distante subtendía el mismo ángulo que el objeto más cercano, normalmente se percibe que es el doble de grande.

Una pregunta relacionada con la ilusión de la Luna, por lo tanto, es si el horizonte de la Luna parece más grande porque su tamaño angular percibido parece mayor, o porque su tamaño físico percibido parece mayor, o una combinación de ambos. Actualmente no hay consenso sobre este punto. La investigación más reciente sobre la ilusión de la Luna ha sido realizada por psicólogos especializados en percepción humana. El libro de 1989 The Moon Illusion , editado por Hershenson, ofrece alrededor de 24 capítulos escritos por varios investigadores de ilusiones que llegan a diferentes conclusiones. Después de revisar las muchas explicaciones diferentes en su libro de 2002 El misterio de la ilusión lunar , Ross y Plug concluyen que "ninguna teoría ha salido victoriosa". Argumentan que el tamaño de la ilusión es variable, pero suele ser un aumento aparente en el diámetro de alrededor del 50 por ciento. El factor más importante es la vista del terreno, pero hay una pequeña contribución de otros factores como el ángulo de mirada, la postura y los movimientos oculares.

Refracción y distancia

Ptolomeo intentó explicar la ilusión de la Luna a través de la refracción atmosférica en el Almagest , y más tarde (en la Óptica ) como una ilusión óptica debido a la distancia aparente , o la dificultad de mirar hacia arriba, aunque las interpretaciones del relato en la Óptica son disputadas. De manera similar, Cleomedes (alrededor del 200 d. C.), en su libro sobre astronomía, atribuyó la ilusión tanto a la refracción como a los cambios en la distancia aparente. En el Libro de Óptica (1011-1022 d. C.), Ibn al-Haytham (Alhazen) repitió la refracción como explicación, pero también propuso una explicación más detallada basada en los objetos que intervienen y la distancia aparente.

A través de trabajos adicionales (de Roger Bacon , John Pecham , Witelo y otros) basados ​​en la explicación de Ibn al-Haytham, la ilusión de la Luna llegó a ser aceptada como un fenómeno psicológico en el siglo XVII.

Hipótesis de la distancia aparente

Las nubes cercanas al horizonte suelen estar más lejos del espectador, mientras que las que están en lo alto del cielo están más cerca, lo que da la impresión de una superficie de cielo plana o ligeramente curvada.

Evidentemente, Cleomedes describió claramente por primera vez una teoría de la distancia aparente alrededor del año 200 d.C. La teoría propone que el horizonte de la Luna parece más grande que el cenit de la Luna porque se ve más lejos. Ibn al-Haytham fue más específico: su argumento era que juzgar la distancia de un objeto depende de que haya una secuencia ininterrumpida de cuerpos que intervienen entre el objeto y el observador; sin embargo, dado que no hay objetos intermedios entre la Tierra y la Luna, la distancia percibida es demasiado corta y la Luna parece más pequeña que en el horizonte. Los investigadores han argumentado que la hipótesis de la distancia aparente es científicamente problemática porque explica las percepciones como consecuencias de las percepciones: la Luna mira más lejos porque parece más grande. Sin embargo, probablemente hay procesos internos complejos detrás de esta relación.

En 1813, Schopenhauer escribió sobre esto, que la ilusión de la Luna es "puramente intelectual o cerebral y no óptica o sensual". El cerebro toma los datos sensoriales que se le dan del ojo y capta una Luna grande porque "nuestra comprensión de percepción intuitiva considera que todo lo que se ve en una dirección horizontal es más distante y, por lo tanto, más grande que los objetos que se ven en una dirección vertical ". El cerebro está acostumbrado a ver objetos de tamaño terrestre en una dirección horizontal y también a que se ven afectados por la perspectiva atmosférica, según Schopenhauer.

Un diagrama de la Luna vista contra una nube del mismo tamaño, a diferentes alturas en el cielo. Cuando la Luna está alta, las nubes contra las que se encuentra están más cerca del espectador y parecen más grandes. Cuando la Luna está baja en el cielo, las mismas nubes están más lejos y parecen más pequeñas, dando la ilusión de una Luna más grande.

Si se percibe que la Luna se encuentra en la vecindad general de las otras cosas que se ven en el cielo, se esperaría que también retroceda a medida que se acerca al horizonte, lo que debería resultar en una imagen retiniana más pequeña . Pero dado que su imagen retiniana es aproximadamente del mismo tamaño ya sea que esté cerca del horizonte o no, el cerebro, tratando de compensar la perspectiva , asume que una Luna baja debe ser físicamente más grande.

Extensos experimentos realizados en 1962 por Kaufman y Rock demostraron que un factor causal crucial en la ilusión es un cambio en el patrón de señales de distancia, comparable a la ilusión de Ponzo . Se percibe que el horizonte de la Luna está al final de un tramo de terreno que se aleja en la distancia, acompañado de árboles distantes, edificios, etc., todo lo cual indica que debe estar muy lejos, mientras que estas señales están ausentes en el horizonte. luna cenit. Los experimentos de muchos otros investigadores han encontrado el mismo resultado; es decir, cuando las señales pictóricas de una gran distancia se restan de la vista del horizonte de gran tamaño, la Luna parece más pequeña. Cuando se agregan señales pictóricas a una mayor distancia en la vista del cenit de la Luna, parece más grande.

Un problema potencial de la teoría de la distancia aparente ha sido que pocas personas (quizás alrededor del 5%) perciben el horizonte de la Luna como más grande y más lejano. De hecho, la mayoría de la gente (quizás el 90%) dice que el horizonte de la Luna parece más grande y más cercano que el cenit de la Luna (Boring, 1962; Hershenson, 1982; McCready, 1965, 1986; Restle, 1970). La mayoría del resto dice que parece más grande y aproximadamente a la misma distancia que el cenit de la Luna, y algunas personas informan que no hay ninguna ilusión lunar. Sin embargo, la respuesta de que el horizonte de la Luna parece más grande, pero no más cerca que el cenit de la Luna, podría deberse a que la lógica del espectador confunde su percepción; debido a que el espectador sabe que la Luna no puede estar físicamente más lejos, no es consciente de la percepción. Esto se ve reforzado por la idea de que el cerebro no percibe conscientemente la distancia y el tamaño, ya que la conciencia espacial es una cognición subconsciente, retino-cortical. En línea con la posibilidad de que la distancia informada de la Luna se deba a la lógica, más que a la percepción, está el hallazgo de que estos informes variables, algunos informan distancias más cercanas y otros no, probablemente se deben a sesgos de respuesta. Sin embargo, la explicación de la distancia aparente es la que se encuentra con mayor frecuencia en los libros de texto.

Hipótesis de tamaño relativo

La ilusión de Ebbinghaus . El círculo central inferior rodeado por pequeños círculos podría representar el horizonte de la Luna acompañado de objetos de menor extensión visual, mientras que el círculo central superior representa el cenit de la Luna rodeado por extensiones de cielo de mayor extensión visual. Aunque ambos círculos centrales son en realidad del mismo tamaño, el inferior parece más grande para muchas personas.

Históricamente, la alternativa más conocida a la teoría de la "distancia aparente" ha sido la teoría del "tamaño relativo". Esto establece que el tamaño percibido de un objeto depende no solo del tamaño de su retina, sino también del tamaño de los objetos en su entorno visual inmediato. En el caso de la ilusión de la Luna, los objetos en las proximidades del horizonte de la Luna (es decir, los objetos en o cerca del horizonte) exhiben un fino detalle que hace que la Luna parezca más grande, mientras que la Luna cenital está rodeada por grandes extensiones de cielo vacío. que lo hacen parecer más pequeño.

El efecto se ilustra con la clásica ilusión de Ebbinghaus , donde un círculo parece más grande cuando está rodeado por círculos más pequeños que cuando está rodeado por círculos más grandes.

Hipótesis del ángulo de mirada

Según la hipótesis del "ángulo de visión", la ilusión de la Luna se produce por cambios en la posición de los ojos en la cabeza que acompañan a cambios en el ángulo de elevación de la Luna. Aunque alguna vez fue popular, esta explicación ya no tiene mucho apoyo. Mirar a través de las piernas al horizonte de la Luna reduce notablemente la ilusión, pero esto puede deberse a que la imagen de la retina está invertida. Levantar los ojos o inclinar la cabeza cuando se está en una postura erguida da sólo una pequeña reducción de la ilusión.

Referencias históricas

Immanuel Kant se refiere a la ilusión de la Luna en su texto de 1781 Crítica de la razón pura , cuando escribe que "el astrónomo no puede evitar ver la luna más grande al salir que algún tiempo después, aunque no se deje engañar por esta ilusión". Schopenhauer (1813) fue citado anteriormente. Wade resume brevemente las referencias históricas a la ilusión de la luna comenzando con Aristóteles ; enumera citas de Aristóteles (~ 330 aC), Ptolomeo (~ 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) , JT Desaguliers (1736), W. Porterfield (1737), R. Smith (1738), CN Le Cat (1744), D. Hartley (1749), Thomas Young (1807) y Carl Friedrich Gauss (1830).

Referencias

Otras lecturas

enlaces externos