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ilusión lunar

Cuando la Luna está cerca del horizonte, la ilusión lunar puede hacer que parezca más grande, y la dispersión de Rayleigh puede impartirle un color rojo. [ 1 ] Se simulan dos lu...

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Cuando la Luna está cerca del horizonte, la ilusión lunar puede hacer que parezca más grande, y la dispersión de Rayleigh puede impartirle un color rojo. [ 1 ]
Se simulan dos lunas sobre un horizonte urbano; la luna que se encuentra sobre los edificios distantes parece más grande que la que se encuentra sobre los edificios cercanos.

La ilusión lunar es la ilusión óptica por la cual la Luna parece más grande cerca del horizonte que cuando está más alta en el cielo . Se conoce desde la antigüedad y ha sido documentada por diversas culturas. [ 2 ] [ 3 ]

La ilusión también se observa con otros objetos celestes (como en una puesta de sol o un amanecer , y constelaciones) y sigue sin una explicación concluyente, [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] siendo la ilusión de Ponzo una explicación popular. [ 6 ]

Prueba de ilusión

La Luna en realidad está solo un 1,5 % más lejos y, por lo tanto, es más pequeña en tamaño angular cuando está en el horizonte que cuando está por encima. [ 6 ]

El ángulo que subtiende el diámetro de la Luna llena en el ojo de un observador se puede medir directamente con un teodolito para demostrar que permanece constante a medida que la Luna asciende o desciende en el cielo. Las fotografías de la Luna a diferentes elevaciones también muestran que su tamaño permanece igual. Una forma sencilla de demostrar que el efecto es una ilusión es sostener una pequeña piedra (por ejemplo, de 8,4 milímetros de ancho) con un brazo extendido ( 64 centímetros ) y un ojo cerrado, colocándola de manera que cubra (eclipse) la Luna llena cuando esté alta en el cielo nocturno. Entonces, cuando la Luna, aparentemente muy grande, esté en el horizonte, la misma piedra también la cubrirá, revelando que no ha habido ningún cambio en el tamaño de la Luna.

En 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 , una variación de alrededor del 14 % en el diámetro aparente o del 30 % en el área aparente. [ 7 ] Esto se debe a la excentricidad de la órbita de la Luna .

Posibles explicaciones

La luna sobre edificios de apartamentos de poca altura en Bondi , Australia.

El tamaño de un objeto observado puede medirse objetivamente como un tamaño angular (el ángulo visual que abarca en el ojo, correspondiente a la proporción del campo visual que ocupa) o como un tamaño físico (su tamaño real medido, por ejemplo, en metros). Sin embargo, el tamaño percibido solo guarda una relación indirecta con estos conceptos. Por ejemplo, si dos objetos idénticos y familiares se colocan a distancias de cinco y diez  metros, respectivamente, el objeto más distante abarca aproximadamente la mitad del ángulo visual del objeto más cercano, pero normalmente se percibe como del mismo tamaño (un fenómeno conocido como constancia de tamaño ), no como la mitad. Por el contrario, si el objeto más distante abarcara el mismo ángulo que el objeto más cercano, normalmente se percibiría como el doble de grande.

Una pregunta sobre la ilusión lunar, por lo tanto, es si la Luna en el horizonte 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 lunar ha sido realizada por psicólogos especializados en la percepción humana. El libro de 2013, The Moon Illusion , editado por Hershenson, ofrece 19 capítulos escritos por varios investigadores de ilusiones que llegan a diferentes conclusiones. [ 4 ] Después de revisar las muchas explicaciones diferentes en su libro de 2002, The Mystery of the Moon Illusion , Ross y Plug concluyen: "Ninguna teoría ha salido victoriosa". [ 8 ] Argumentan que el tamaño de la ilusión es variable, pero generalmente es un aumento aparente en el diámetro de alrededor del 50 por ciento. El factor más importante es la visión del terreno, pero hay una pequeña contribución de otros factores como el ángulo de visión, la postura y los movimientos oculares.

Refracción y distancia

Ptolomeo intentó explicar la ilusión lunar mediante la refracción atmosférica en el Almagesto , y más tarde (en la Óptica ) como una ilusión óptica debida a la distancia aparente , [ 9 ] [ 10 ] o la dificultad de mirar hacia arriba, aunque las interpretaciones del relato en la Óptica son disputadas. [ 11 ] 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. [ 3 ] En el Libro de la Óptica (1011-1022 d. C.), Ibn al-Haytham (Alhazen) repitió la refracción como explicación, pero también propuso una explicación más detallada basada en objetos intermedios 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 lunar llegó a ser aceptada como un fenómeno psicológico en el siglo XVII. [ 12 ]

Hipótesis de la distancia aparente

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

Una teoría de la distancia aparente fue descrita claramente por primera vez por Cleomedes alrededor del año 200 d. C. La teoría propone que la Luna en el horizonte parece más grande que la Luna en el cenit porque parece estar 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 intermedios entre el objeto y el observador; sin embargo, como 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. [ 3 ] Los investigadores han argumentado [ 13 ] que la hipótesis de la distancia aparente es problemática científicamente porque explica las percepciones como consecuencias de las percepciones: la Luna parece más grande porque parece estar más lejos. Sin embargo, probablemente existan procesos internos complejos detrás de esta relación.

En 1813, Schopenhauer escribió sobre esto, afirmando que la ilusión lunar es "puramente intelectual o cerebral y no óptica ni sensorial". [ 14 ] El cerebro toma los datos sensoriales que recibe del ojo y percibe una Luna grande porque "nuestro entendimiento intuitivo considera que todo lo que se ve en dirección horizontal está más distante y, por lo tanto, es más grande que los objetos que se ven en dirección vertical". [ 15 ] El cerebro está acostumbrado a ver objetos de tamaño terrestre en dirección horizontal y también a verlos afectados por la perspectiva atmosférica, según Schopenhauer. [ 16 ]

Diagrama de la Luna vista contra una nube del mismo tamaño, a diferentes alturas en el cielo. Cuando la Luna está alta, las nubes que la rodean están más cerca del observador y parecen más grandes. Cuando la Luna está baja en el cielo, las mismas nubes están más lejos y parecen más pequeñas, creando la ilusión de una Luna más grande.

Si se percibe que la Luna está en las proximidades de los demás objetos celestes, cabría esperar que también retrocediera al acercarse al horizonte, lo que resultaría en una imagen retiniana más pequeña . Sin embargo, dado que su imagen retiniana tiene aproximadamente el mismo tamaño tanto si está cerca del horizonte como si no, el cerebro, al intentar compensar la perspectiva , asume que una Luna baja debe ser físicamente más grande.

En 1962, Kaufman y Rock realizaron extensos experimentos que 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 . La Luna en el horizonte se percibe como si estuviera al final de un tramo de terreno que se pierde en la distancia, acompañada de árboles, edificios, etc., lo que indica que debe estar muy lejos, mientras que estas señales están ausentes en la Luna en el cenit. Experimentos realizados por muchos otros investigadores han obtenido el mismo resultado: cuando se eliminan las señales visuales de gran distancia de la vista de la Luna en el horizonte, que parece grande, esta se ve más pequeña. Cuando se añaden señales visuales de mayor distancia a la vista de la Luna en el cenit, esta parece más grande.

Un posible problema para la teoría de la distancia aparente ha sido que pocas personas (quizás alrededor del 5%) perciben la Luna en el horizonte como más grande y más lejana. De hecho, la mayoría (quizás el 90%) afirma que la Luna en el horizonte se ve más grande y más cercana que la Luna en el cenit (Boring, 1962; Hershenson, 1982; McCready, 1965, 1986; Restle, 1970). La mayoría del resto dice que se ve más grande y aproximadamente a la misma distancia que la Luna en el cenit, y algunas personas no reportan ninguna ilusión lunar. Sin embargo, la respuesta de que la Luna en el horizonte parece más grande, pero no más cercana que la Luna en el cenit, podría deberse a que la lógica del observador confunde su percepción; como el observador sabe que la Luna no puede estar físicamente más lejos, no es consciente de esta 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, retinocortical. En consonancia con la posibilidad de que la distancia reportada de la Luna se deba a la lógica, más que a la percepción, se encuentra el hallazgo de que estos informes variables —algunos reportan distancias más cercanas y otros no— probablemente se deban a sesgos de respuesta. [ 13 ] Sin embargo, la explicación de la distancia aparente es la que se encuentra con mayor frecuencia en los libros de texto.

Hipótesis del tamaño relativo

La ilusión de Ebbinghaus . El círculo central inferior, rodeado de círculos más pequeños, podría representar la Luna en el horizonte acompañada de objetos de menor tamaño visual, mientras que el círculo central superior representa la Luna en el cenit rodeada de extensiones de cielo de mayor tamaño 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". Esta postula que el tamaño percibido de un objeto depende no solo de su tamaño retiniano, sino también del tamaño de los objetos en su entorno visual inmediato. En el caso de la ilusión lunar, los objetos cercanos a la Luna en el horizonte (es decir, los objetos sobre o cerca del horizonte) presentan un detalle fino que hace que la Luna parezca más grande, mientras que la Luna en el cenit está rodeada de grandes extensiones de cielo vacío que la hacen parecer más pequeña. [ 17 ]

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

Hipótesis del ángulo de visión

Según la hipótesis del "ángulo de visión", la ilusión lunar 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 en su momento fue popular, esta explicación ya no cuenta con mucho respaldo. [ 4 ] Mirar a través de las piernas hacia la Luna en el horizonte reduce notablemente la ilusión, pero esto puede deberse a que la imagen en la retina está invertida. Elevar los ojos o inclinar la cabeza en posición vertical solo produce una reducción muy pequeña de la ilusión. [ 3 ]

Referencias históricas

Immanuel Kant se refiere a la ilusión lunar en su texto de 1781, Crítica de la razón pura , cuando escribe que "el astrónomo no puede evitar ver la luna más grande en su salida que algún tiempo después, aunque no se deja engañar por esta ilusión". [ 18 ] Schopenhauer (1813) fue citado anteriormente. Wade [ 2 ] resume brevemente las referencias históricas a la ilusión lunar comenzando con Aristóteles ; Enumera citas de Aristóteles (~330 a. C.), 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), J. T. Desaguliers (1736), W. Porterfield (1737), R. Smith (1738), C. N. Le Cat (1744), D. Hartley (1749), Thomas Young (1807) y Carl Friedrich Gauss (1830).

Referencias

  1. ↑ Percy, John (27 de septiembre de 2010). "¿Por qué la luna de la cosecha es tan grande y naranja?" . Universidad de Toronto . Archivado del original el 3 de marzo de 2016. Recuperado el 9 de enero de 2015 .
  2. 1 2 Wade, Nicholas J (1998). Una historia natural de la visión. Un libro de Bradford . Cambridge MA, Londres, Reino Unido: The MIT Press . pág. 377 y ss. ISBN  978-0-262-23194-7.
  3. 1 2 3 4 5 Ross, Helen E.; Plug, Cornelis (2002). El misterio de la ilusión lunar . Oxford, Nueva York: Oxford University Press . ISBN 019-850862-X.
  4. 1 2 3 Hershenson, Maurice (2013). La ilusión de la Luna . ISBN 978-0203771303.
  5. ↑ McCready, Don (10 de noviembre de 2004). "¡Por fin! ¿Por qué la Luna se ve grande en el horizonte y más pequeña cuando está más alta?" (PDF) . Departamento de Psicología, Universidad de Wisconsin-Whitewater . Recuperado el 2 de diciembre de 2015 .
  6. 1 2 "¿Por qué la Luna se ve más grande en el horizonte? Le preguntamos a un científico de la NASA: Episodio 50" . NASA . 12 de febrero de 2025. Consultado el 16 de agosto de 2025 .
  7. ↑ "Lunas llenas grandes y pequeñas" . Imagen astronómica del día . NASA .
  8. ↑ Helen Ross; Cornelis Plug (2002). El misterio de la ilusión lunar . EE. UU.: Oxford University Press. pág. 180. 
  9. ↑ Good, Gregory (1998). Ciencias de la Tierra: Una enciclopedia de eventos, personas y fenómenos . Psychology Press . pág. 50. ISBN  9780815300625.
  10. ↑ Robinson, JO (1998). La psicología de la ilusión visual . Dover Publications . pág. 55. ISBN  978-0486404493.
  11. ↑ Ross, Helen E; Ross, George M (1976). "¿Entendió Ptolomeo la ilusión lunar?" . Perception . 5 (4): 377– 85. doi : 10.1068/p050377 . PMID 794813 . S2CID 23948158 . Archivado del original el 3 de julio de 2015 . Recuperado el 2 de julio de 2015 .  
  12. ↑ Plug, Cornelis; Ross, Helen E. (1989). «Revisión histórica» . En Hershenson, Maurice (ed.). La ilusión lunar . Psychology Press. págs. 5–30 . ISBN  978-0-8058-0121-7.
  13. 1 2 Kaufman, L; Vassiliades, V; Noble, R; Alexander, R; Kaufman, J; Edlund, S (2007). "Distancia perceptual y la ilusión lunar". Spatial Vision . 20 (1): 155– 175. doi : 10.1163/156856807779369698 . PMID 17357720 . 
  14. ↑ Sobre la cuádruple raíz del principio de razón suficiente , § 21 [ist also rein intellektual, oder cerebral; nicht optisch o sensual]
  15. ↑ Sobre la cuádruple raíz del principio de razón suficiente , § 21 [... daß unser anschauender Verstand, nach dem Horizont hin, alles für entfernter, mithin für größer hält, als in der senkrechten Richtung]
  16. ↑ Para una variación de esta teoría, véase Arthur Schopenhauer (2010) [1859]. Judith Norman; Alistair Welchman; Christopher Janaway (eds.). El mundo como voluntad y representación . Cambridge University Press. págs. 46–47 . ISBN  978-0-521-87184-6Es la interpretación que supone que el brillo reducido de la luna (y de todas las estrellas) en el horizonte es el efecto de su mayor lejanía; las trata como objetos en la tierra, según la perspectiva atmosférica, y por lo tanto considera que la luna es mucho más grande en el horizonte que en su cenit.
  17. ↑ Restle, Frank (febrero de 1970). "La ilusión lunar explicada en función del tamaño relativo" . Science . 167 (3921): 1092–6 . Bibcode : 1970Sci...167.1092R . doi : 10.1126/science.167.3921.1092 . PMID 17829398 . 
  18. ↑ Kant, Immanuel (1900). Crítica de la razón pura . Traducido por John Meiklejohn . Nueva York: Dover Publications. pág. 189. (B 354)

Lecturas adicionales

  • Kaufman, Lloyd; Kaufman, James H. (4 de enero de 2000). "Explicando la ilusión lunar" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 97 ( 1): 500– 505. Bibcode : 2000PNAS...97..500K . doi : 10.1073/pnas.97.1.500 . PMC 26692. PMID 10618447 .  
  • Un vídeo de TED-Ed sobre la ilusión lunar, que ofrece muchas teorías.
  • Un científico especializado en visión revisa y critica las teorías sobre la ilusión lunar (y argumenta a favor de la micropsia oculomotora).
  • Otra revisión minuciosa de la investigación sobre la ilusión lunar.
  • Un físico ofrece opiniones sobre las teorías actuales. Archivado el 21 de febrero de 2009 en Wayback Machine.
  • Ilusión de la Luna de Verano – NASA. Archivado el 26 de enero de 2021 en Wayback Machine.
  • "¡Por fin! ¿Por qué la Luna se ve grande en el horizonte y más pequeña cuando está más alta?" por Don McCready, Profesor Emérito del Departamento de Psicología de la Universidad de Wisconsin-Whitewater, Revisado el 10 de noviembre de 2004, consultado el 31 de octubre de 2015.
  • ¿Por qué la luna se ve tan grande ahora?
  • ¿Por qué la Luna parece más grande cerca del horizonte? (de The Straight Dope )
  • Ilusión lunar ilustrada
  • La ilusión lunar se discute en el sitio web Bad Astronomy.
  • Nuevas reflexiones sobre la comprensión de la ilusión lunar. Carl J. Wenning, Planetario, diciembre de 1985.
  • Científicos, padre e hijo, confirman por qué la Luna del Horizonte parece más grande.
  • Imagen astronómica del día de la NASA: Salida de la luna sobre Turquía (16 de junio de 2009)