Geschreven door: Nicole Geene
Hoe komt het dat de maan groter lijkt als zij vlak boven de horizon staat?
Veel mensen verwachten dat dit komt doordat de maan dichterbij de aarde staat op het moment dat zij laag aan de hemel staat, maar dit is niet waar. De afstand tussen de aarde (in dit geval jij als waarnemer) en de maan blijft gelijk. Het ‘groter worden’ van de maan is slechts een visuele illusie en speelt zich dus geheel in je brein af.
De maan ziet er ‘objectief gezien’ ook helemaal niet groter uit als zij vlak boven de horizon staat. Als je bijvoorbeeld foto’s neemt van zowel een hoog- en laagstaande maan, en de grootte van de maan op de foto’s met een liniaal zou nameten, dan zou je zien dat de maan op alle foto’s even groot is.
Hoe het komt dat ons brein ons blijft voorhouden dat een laagstaande maan er groter uitziet (zelfs nu je na het lezen van deze tekst weet dat het een illusie is), heeft een aantal redenen.
Relatieve grootte
Volgens de ‘relatieve grootte hypothese’ hangt de ervaren grootte van een object niet alleen af van de ware grootte, maar ook van de grootte van de objecten eromheen.1
De Ebbinghaus illusie. De twee cirkels in het midden zijn even groot. Toch lijkt de onderste cirkel groter omdat je brein deze vergelijkt met de kleinere cirkels er omheen. Dit effect treedt ook op bij het zien van een laagstaande maan. (2)
Op het moment dat de maan laag aan de horizon staat kun je haar gemakkelijk vergelijken met objecten (bomen, gebouwen) waar veel kleine details aanzitten. Vergeleken hiermee lijkt de maan al snel groot.
Op het moment dat de maan hoog aan de horizon staat is er niets waarmee je de maan kunt vergelijken, behalve de ‘grote duisternis’, waarbij de maan in vergelijking maar een klein stipje lijkt.
photo credit: michellerlee via photopin cc
De sterrenhemel als koepel
Ons brein neemt de sterrenhemel waar als een enigszins platte koepel, i.p.v. een halve cirkel. In onderstaand plaatje kun je zien hoe dit werkt. De witte lijn geeft de baan weer die de maan in werkelijkheid aflegt. Zoals je ziet blijft de afstand tussen maan en aarde gelijk en verandert de maan ook niet van grootte. De blauwe lijn geeft onze waarneming (de illusie) van de positie van de maan weer.
Als de maan hoog aan de hemel staat denkt je brein dus (onbewust) dat de maan dichterbij is,waardoor je haar als kleiner ervaart. Je brein weet namelijk dat objecten in werkelijkheid groter zijn naarmate ze verder weg staan, en corrigeert hier automatisch voor. Maar in dit geval onderschat je brein dus de afstand tot het object, waardoor je het als kleiner ervaart. De hoog staande maan is dus niet kleiner, maar lijkt kleiner doordat ze veel verder weg staat dan je denkt.
Witte lijn: daadwerkelijke baan van de maan. Blauwe lijn: baan van de maan zoals wij die waarnemen. Als de maan hoog aan de hemel staat hebben wij de illusie dat ze veel dichterbij staat dan in werkelijkheid het geval is. Hierdoor lijkt de maan kleiner.
Oorzaak van de illusie
Dat wij de sterrenhemel als een platte koepel ervaren heeft overigens wel een oorzaak. Objecten die we in de lucht voorbij zien vliegen of zweven (bijvoorbeeld vliegtuigen en wolken) zijn verder van ons vandaan naarmate ze dichterbij de horizon komen. Hierdoor denkt ons brein dat de hemel een platte koepel moet zijn. Voor wolken en vliegtuigen klopt dit beeld dus aardig, maar voor objecten die ver van de aarde afstaan klopt dit beeld niet, de maan is niet groter naarmate ze dichterbij de horizon staat.
Deze illusie doet zich overigens niet alleen bij de maan voor, ook de zon en andere sterren en planeten lijken groter naarmate ze lager aan de horizon staan.
Gelukkig hebben we trouwens weinig tot geen invloed op de manier waarop ons brein dit soort afstand-grootte informatie verwerkt. Hoewel je nu weet dat het een illusie is, blijft een laag staande maan er even groot uitzien. Dus ook na het lezen van dit artikel zul je nog steeds evenveel van een opkomende maan of een ondergaande zon kunnen genieten.
Referenties:
- Restle, F. (February 1970). “Moon Illusion Explained on the Basis of Relative Size“. Science.
- B., Harris, M.G., & Yates, T.A. (2005). “The roles of inducer size and distance in the Ebbinghaus illusion (Titchener circles).“. Perception. 34 (7): 847–56.
Laden ...
22 november 2014 at 01:48
Hey even je mailsysteem aan het uittesten.
Even een opmerking/ discussiepunt: volgens ebbinghaus zou de maan er juist kleiner uit moeten zien als deze laag staat, aangezien de aarde groter lijkt in verhouding tot de maan, dan wanneer deze hoger staat. Hoe hoger de maan staat hoe kleiner de aarde is in verhouding dus hoe groter de maan lijkt. Sterker nog, als de maan maar hoog genoeg staat zie je de aarde niet omdat het dan buiten je gezichtsveld valt. Een ander punt. De atmosfeer werkt een beetje als een lens. Zelfs als de zon al lang onder is blijf je nog minuten lang licht zien. Dit komt omdat het licht in de atmosfeer om de aarde heen “buigt” als in een lens. Mijn vraag zou zijn of deze lenswerking enige invloed zou kunnen hebben op de grootte van de maan. Beiden weet ik overigens niet zeker.
22 november 2014 at 16:57
Hoi Bas, bedankt voor je reactie!
Dat zijn twee interessante punten die je noemt.
Volgens Ebbinghaus zou de maan inderdaad kleiner lijken naarmate deze dichter bij de aarde staat. Tenminste, als je er vanaf een andere planeet of spaceship naar zou kijken.
Ik denk dat als je op de aarde staat, je niet echt bewust bent van de grootte van de aarde zelf. Door de kromming van de aarde kun je ook maar maximaal 5 km ver kijken tot aan de horizon. De relatieve grootte theorie gaat er van uit dat je objecten die aan de horizon staan als vergelijking gebruikt (en niet de hele aarde zelf), waar door de maan groter lijkt.
“Hoe hoger de maan staat hoe kleiner de aarde is in verhouding ” -> Ik snap niet hoe je dit precies bedoelt? Bedoel je dat op het moment dat je omhoog kijkt naar de maan, dat je er dan nog maar een klein gedeelte van het aardoppervlak in je gezichtsveld valt? Dat klopt inderdaad, maar de relatieve grootte theorie gaat er van uit dat je de maan op dat moment vergelijkt met de reusachtige sterrenhemel er om heen, die vele malen groter is dan de maan.
Maar dit is een theorie natuurlijk, en bovendien kan waarneming voor iedereen anders zijn. Ik vind het erg interessant om van mensen te horen hoe zij dit soort dingen waarnemen/ervaren, en op basis daarvan hypothesen formuleren die we kunnen uittesten.
(op je tweede punt reageer ik later, krijg nu net bezoek 🙂
24 november 2014 at 12:42
Bas, over je tweede punt: “De atmosfeer werkt een beetje als een lens. Mijn vraag zou zijn of deze lenswerking enige invloed zou kunnen hebben op de grootte van de maan. ”
Er zijn inderdaad een aantal erg interessante natuurkundige verschijnselen die voor spectaculaire effecten in de lucht kunnen zorgen. Een zonsondergang ziet er bijvoorbeeld zo mooi oranje/rood uit omdat het licht verstrooid wordt.
We zien de zon en andere sterren/planeten bovendien langer boven de horizon staan dan dat ze daadwerkelijk doen, doordat het licht om de aarde heen wordt gebogen.
Ik kan me best voorstellen dat deze verschijnselen ook enige invloed hebben op de kleur/grootte/vorm van de maan. Ik ben geen natuurkundige, dus het fijne kan ik je daar ook niet van vertellen. Volgens de literatuur is het effect van die lichtbreking op de waargenomen grootte van de maan in elk geval verwaarloosbaar klein.
Bovendien zijn dit ‘objectief observeerbare’ effecten, die je met meetapparatuur (bijvoorbeeld een camera) zou kunnen vastleggen. Ik denk niet dat deze verschijnselen er de oorzaak van zijn dat je de maan als groter ervaart, ik denk dat de maanillusie echt in je brein plaatsvindt.
Om te testen of de maan groter lijkt door een illusie in je brein óf door natuurkundige verschijnselen in de lucht, zou je
het volgende kunnen doen (er zijn ook een heleboel artikelen over te vinden, maar zelf uittesten is toch altijd het leukste):
1. Strek je arm uit voor je gezicht, en vergelijk de grootte van de maan met je duim. Doe dit op een moment dat de maan laag staat en op een moment dat de maan hoog aan de hemel staat. Zorg er wel voor dat je je arm beide keren helemaal uitstrekt, zodat de afstand tussen je oog en vinger gelijk blijft. Dit is natuurlijk geen heel precieze methode, maar op die manier kun je zien dat de maan in vergelijking met je vinger dezelfde grootte blijft, en dat het ‘groter worden van de maan’ dus een illusie moet zijn.
2. Als je een goede camera hebt zou je de maan ook kunnen fotograferen, om op die manier laag- en hoogstaande maan met elkaar te vergelijken. Zorg wel dat je camera-instellingen bij alle foto’s hetzelfde blijven en beweeg de camera niet (gebruik bij voorkeur een statief). Behalve het nameten van de grootte, kan je op die manier ook de vorm en kleur vergelijken, en de resultaten online met ons delen!
3. Tenslotte kun je ervaren dat de maanillusie echt een illusie is, door de laagstaande maan eens vanuit een ander perspectief te bekijken: hou je hoofd op de kop. Kijk met je hoofd tussen je benen door of ga ergens op de kop aan hangen, zodat je de maan in combinatie met een groot deel van de sterrenhemel ziet, i.p.v. met de aarde. Dan zul je zien dat de laagstaande maan er opeens net zo klein uitziet als een hoogstaande maan!
Pas wel op als je dit bij de zon wilt testen trouwens, recht tegen de zon inkijken is namelijk erg slecht voor je ogen.
Ik hoor het graag als iemand hier iets aan toe te voegen of op aan te merken heeft!