چرا ماه در نزدیکی افق بزرگ‌تر به‌نظر می‌رسد؟

افرادی که بتوانند ماه (یا خورشید) را در نزدیکی افق تماشا کنند، با این پدیده آشنا هستند که ماه در آنجا نسبت به زمانی که بالای سر ما است، بسیار بزرگ‌تر به‌نظر می‌رسد. اما اندازه گیری‌های ساده از ماه نشان می‌دهد این موضوع واقعی نیست و اندازه‌ی ماه وقتی در افق قرار دارد و وقتی بالای سر ما می‌رود، تفاوتی ندارد. درواقع، بزرگ به‌نظر رسیدن ماه در افق توهم است.

توهمِ بزرگ به‌نظر رسیدن ماه در افق بسیار قدیمی است. این توهم به خط میخی روی لوحی گلی از شهر باستانی نینوا به تصویر کشیده شده است که قدمتش به قرن هفتم پیش از میلاد می‌رسد.

تلاش‌ها برای توضیح این پدیده نیز قدیمی و بیشترشان نادرست است. برای مثال، ارسطو آن را به اثرات مه نسبت داد. بدیهی است این توضیح درست نیست، چرا که این توهم حتی در هوای کاملا صاف هم ظاهر می‌شود.

ایده مرتبطی که امروزه همچنان رواج دارد، این است که هوای زمین مانند عدسی عمل می‌کند و نور ماه را می‌شکند و آن را بزرگ‌تر نشان می‌دهد. اما می‌دانیم این توضیح نیز درست نیست؛ زیرا اندازه‌گیری‌ها نشان می‌دهد ماه صرف‌نظر از جایی که در آسمان قرار دارد، یک اندازه دارد.

یکی دیگر از توضیحات رایج اما اشتباه این است که وقتی ماه در افق قرار دارد، ما ناخودآگاه آن را با اشیاء نزدیک مانند درختان و ساختمان‌ها مقایسه می‌کنیم و فکر می‌کنیم بزرگ‌تر است. اما این توضیح نیز نمی‌تواند درست باشد؛ زیرا توهم مذکور حتی زمانی که افق خالی باشد (مانند دریا یا دشت) نیز رخ می‌دهد. علاوه‌بر‌این، اگر در شهر باشید و ماه را در آسمان بالای ساختمان‌ها ببینید، بزرگ نیست و به اندازه‌ی عادی خود به‌نظر می‌رسد.

با‌این‌حال، ماه همچنان در افق بزرگ‌تر به‌نظر می‌رسد. آزمایش‌هایی که در دهه‌های ۱۹۵۰ و ۱۹۶۰ توسط  اروین راک و لوید کافمن، روانشناسان شناختی (که اوت گذشته از دنیا رفت) انجام شد، نشان داد مردم ماه را در افق بسیار بزرگ‌تر می‌بینند و گاهی آن را تا سه برابر بزرگ‌تر از زمانی که بالای سرشان است، درک می‌کنند.

اما اگر نشانه‌های بصری موقعیت ماه از بین برود، این توهم ناپدید می‌شود. برای مثال، اگر از درون لوله دستمال کاغذی به ماه نگاه کنید، موجب می‌شود صرف‌نظر از مکان آن در آسمان به یک اندازه به‌نظر برسد. پس بالاخره علت چیست؟ مانند بسیاری از موضوعات در علم، دو اثر در اینجا وجود دارد.

یکی توهم پونزو است. در ساده‌ترین شکل‌های آن، دو خط افقی موازی با طول برابر (مانند علامت مساوی) بین دو خط قرار می‌گیرند که تقریبا عمودی هستند، اما در نزدیکی بالا کمی همگرا می‌شوند. اکنون به خطوط افقی نگاه کنید: خط بالایی بلندتر به‌نظر می‌رسد با اینکه طول آن‌ها برابر است. تقریبا غیرممکن است که آن‌ها را نابرابر نبینید.

این ادراک که خطوط در فضای دو بعدی ظاهراً در نقطه‌ای به نام «نقطه ناپدیدشدن» به هم می‌رسند، معمولاً در هنر برای نمایش فواصل نسبی استفاده می‌شود. نکته کلیدی این است که طول دو خط افقی یکسان است. مغز ما هم آن را می‌بیند، اما خط بالایی را دورتر درک می‌کند. اگر خط بالایی دورتر باشد و اندازه ظاهری یکسانی داشته باشد، طبق منطق اشتباه مغز ما، باید ازنظر فیزیکی بزرگ‌تر از خط پایینی باشد، بنابراین بزرگ‌تر به‌نظر می‌رسد.

پدیده توصیف‌شده بسیار شبیه توهم شگفت‌انگیز اتاق ایمز است که در آن دیوارها و زوایای غیرعادی و تحریف‌شده موجب می‌شوند دو فرد که قدشان یکسان است، بسته به جایی که در اتاق ایستاده‌اند، ازنظر اندازه بسیار متفاوت به‌نظر برسند.