中秋佳节 用科学的目光赏月

又到一年中秋佳节。自古以来人们就有中秋赏月的风俗，也撒播下来许多妇孺皆知的赏月诗歌。每逢阴历十五、十六之际，人们就会想起那句耳熟能详的"人有悲欢离合，月有阴晴圆缺"。中秋赏月是由于那时月亮最大吗？每个人观测到的月亮巨细相同吗？事实上，天行有常，这些人们在赏月时的疑问都有着科学的回答。

中秋节的月亮最大吗？

这是一个最常见的"误解"。咱们知道，一年之中会呈现12到13次满月，中秋满月仅仅其间之一，它的巨细、亮度遵从月亮改变的一般规则，与其他月份比较并无特别。只不过由于历史文化的原因，人们对中秋的月亮寄托了更多的情感，但月亮仍是那个月亮，并无任何不同。

月亮的确会有大有小，但这是由于月亮的视直径与它到观测者的间隔有关。月球是在一个椭圆轨迹上环绕地球公转的。月球间隔地球最近可达363300千米，最远可达405500千米。当月球坐落近地址邻近时，视直径到达最大的33'26''；而当月球运转到远地址邻近时，视直径会减小到29'22''左右。这种月地间隔的改变导致月球视直径的改变，与在远地址比较，近地址月亮的视直径要大上约14%，面积大了约30%，月亮巨细不同天然显着。所以当月亮坐落公转轨迹的近地址时，它的确是最大的。假如此刻恰逢满月，咱们就会见到常常见诸报端的"超级月亮"。

不同区域看到的月亮相同大吗？

地月间隔会导致月球巨细的不同，那在地球不同纬度观测月球，会发生巨细不同的观感吗？这其实是一种"蓬佐幻觉"。"蓬佐幻觉"是一种视幻觉（又称"铁轨幻觉"），最早由意大利心理学家马里奥·蓬佐阐明。

如上图所示，图中的两条黄色线段，怎么看都感觉上面那条更长，而其实二者彻底相同。原因有二：一是人们的日常直觉。假如远近不同的两个物体在视网膜上呈现出相同巨细的像，咱们会天然地判别出间隔远的那个物体尺度更大；二是，蓬佐幻觉图中，两条黄线巨细相同、在视网膜上成像持平，但咱们的大脑依据直线透视原理，会以为上面的黄线更远，因而依据日常直觉，会判别出它比下面的黄线更大。反应的归纳成果便是，在咱们看来，上面的黄线显得又长又宽。

在观测天空时，还有另一个心理现象：咱们会很天然地以为天空像个倒扣的碗（天圆地方），并且地平线比头顶间隔更远。所以咱们会不自觉地以为地平线上的月亮要比头顶的月亮更远一些，由于它和头顶的月亮在视网膜上成像持平，再加上"蓬佐幻觉"，咱们就会很天然地以为地平线上的月亮更大。而恰恰相反的是，月亮越高反而越大。这是由于关于观测者而言，月亮居于头顶要比月亮在地平线近了差不多一个地球半径。仅仅由此导致的月球视直径的改变很小，人眼底子无法发觉。

"超级月亮"难得一见？

当月亮处于近地址时，又恰逢满月，便是人们俗称的"超级月亮"，此刻的确是欣赏月亮的天赐良机。所以咱们常常看到"××年来最大的‘超级月亮’"等之类的报导。不过在天文学家看来，其间大部分都是噱头乃至"文字游戏"。

依据月相的改变周期（称为朔望月，均匀长度为29.53059日），以及月球通过近地址的周期（称为"近点月"，均匀长度为27.55455日），能够看出"超级月亮"也是个周期性事情，并且周期并不算长，为413天左右（约等于15个近点月和14个朔望月）。也便是说，每14次满月中，就会有一次"超级月亮"，并不是什么稀罕事儿。

为什么这种说法会在媒体上频频呈现呢？原因在于月球的运动非常复杂，每次"超级月亮"的巨细也有纤细的不同，"超级月亮"好像也没错，却足以招引咱们的眼球。

以朔望月为例，它的长短由日、地、月三者的相对方位决议，并不是一个常数，而是在29.27日到29.83日之间改变。而月球绕地公转的轨迹也不是简略的椭圆，不光近地址在移动、偏心率在0.026到0.077间改变，便是轨迹面自身也在摇摆。所以虽然每过大约413天会有一次满月最接近近地址，可是这个满月时间也不可能和过近地址的时间严厉相符，每次都会有必定不同，因而咱们每次看到的超级月亮也就有大有小。关键在于，天文学家现已算出，每次"超级月亮"的视直径改变只在几个角秒之内，改变起伏不超越0.3%，乃至远小于在不同地址所见到的月亮巨细的不同，咱们肉眼底子无法发觉。

（作者系北京天文馆研究员）

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