Astronomia
  Wiw.pl   Na bieżąco:  Informacje   Co nowego   Matematyka i przyroda:  Astronomia   Biologia   Fizyka   Matematyka   Modelowanie rzeczywistości   Humanistyka:  Filozofia   Historia   Kultura antyczna   Literatura   Sztuka   Czytaj:  Biblioteka   Delta   Wielcy i więksi   Przydatne:  Słowniki   Co i gdzie studiować   Wszechświat w obrazkach    
  Jesteś tutaj:   Wirtualny Wszechświat > Astronomia > Eseje  
  Tematy
- Historia astronomii
- Narzędzia i metody astronomii
- Astronomia sferyczna i praktyczna
- Badania kosmiczne
- Układ Słoneczny
- Słońce
- Galaktyki
- Kosmologia
- Gwiazdozbiory całego roku
- Eseje

  Szukacz




WIĘKSZA POŁOWA

[ 1 ]   [ 2 ]

Konfucjusz, podróżując na wschodzie, spotkał dwóch chłopców, którzy spierali się ze sobą. Spytał ich o powód sporu:
- Kiedy słońce wschodzi - powiedział pierwszy - jest najbliżej nas.
- Nieprawda, o wschodzie jest dalej, a w południe bliżej nas - odpowiedział drugi.
- Rano słońce jest nad horyzontem tak duże, jak koło, a w południe nie jest większe od talerza - ciągnął pierwszy. - To, co dalej, jest mniejsze, a to, co bliżej, większe.
1
    LIE-TSY (Mistrz Lie)

1 Przełożyła Krystyna Arciuch [w:] Mądrość państwa środka. Pod red. Jerzego M. Künstlera. Warszawa 1960, s. 43-5.

Mój nauczyciel matematyki - najpierw w szkole podstawowej, a później w liceum - ganił nas, gdy, przyparci do muru, w desperacji rzucaliśmy: „To jest, ehm..., większa połowa”. Przecież nie ma większej czy mniejszej połowy - słyszeliśmy oczywistą ripostę. (Podobnie jak nie istnieje druga świeżość, o czym przekonałem się kilka lat później). Nie wiedziałem wówczas (albo raczej: nie zdawałem sobie z tego sprawy), że kiedy Księżyc w pełni wisi nisko nad horyzontem, wygląda na znacznie większy niż wtedy, gdy znajduje się wysoko na niebie. Podobnie zresztą rzecz się ma z tarczą Słońca, czego dowodzi dyskusja dwóch chińskich chłopców, prowadzona w obecności Konfucjusza. Nie inaczej wyglądają gwiazdozbiory. W napisanym w II wieku n.e. Almageście Ptolemeusza znajdujemy następującą uwagę:

[...] ta sama odległość [między gwiazdami] wydaje się obserwatorowi większa w pobliżu horyzontu, mniejsza w pobliżu środka nieboskłonu [...] (Almagest IX, 2).

Niemniej zjawisko to przyjęto nazywać iluzją księżycową. Jej tajemnica pozostaje właściwie niewyjaśniona po dziś dzień. A zatem każdy z nas może się znaleźć w położeniu Konfucjusza, który nie potrafił wytłumaczyć chłopcom natury zjawiska i usłyszał: „Któż teraz będzie utrzymywał, że tyle umiesz?”.

Księżyc pozorny

Księżycowa iluzja jest bardzo wyraźna. Tarcza Srebrnego Globu zdaje się mieć w pobliżu horyzontu średnicę około dwóch razy większą niż wtedy, gdy lśni wysoko na niebie. Cóż, być może rzeczywiście Księżyc tuż nad horyzontem znajduje się bliżej nas i dlatego jest większy? Otóż nie, a nawet - przeciwnie: to Księżyc obserwowany wysoko na niebie znajduje się o mniej więcej 2% bliżej nas. Wynika to stąd, że obserwując go, stoimy nie w środku Ziemi, lecz na jej powierzchni. Łatwo to sprawdzić, wykonując rysunek, przy którego sporządzaniu przyjmiemy (nieco upraszczając), że Księżyc krąży wokół środka naszej planety, a my tkwimy na jej powierzchni.

Księżycowa iluzja nie jest więc związana z realnym zjawiskiem fizycznym - to po prostu złudzenie. Można tego dowieść, fotografując tarczę Srebrnego Globu w dwóch położeniach: nisko i wysoko nad horyzontem. Na obu zdjęciach uzyskamy Księżyc tej samej wielkości. Za złudzenie odpowiada zatem obserwator, a ściślej - proces widzenia. Przekona nas o tym proste doświadczenie. Spójrzmy na Księżyc w pobliżu horyzontu na dwa sposoby: raz, gdy stoimy normalnie, a raz - pochyleni, z głową w dół, prowadząc obserwacje między rozstawionymi nogami. (Mniej wygimnastykowani mogą spróbować obserwacji przez okienko utworzone z kciuka i jeden z palców). Okaże się wówczas, że złudzenie powiększenia księżycowej tarczy prawie znika.


...powiększenie

Ryc. 1.1. Związek między odległością i rozmiarami jest uwzględniany przez obserwatora automatycznie. Jeżeli dostrzegamy, że dwa obiekty o takich samych rozmiarach znajdują się w różnych odległościach, ten, który wydaje się bardziej oddalony, jest odbierany jako większy. Zauważmy, że obrócenie rysunku o 90 powoduje zniknięcie tego złudzenia (rys. George Reed).
Księżycową iluzję próbowali zrozumieć już starożytni. Po blisko dwóch tysiącach lat próbujemy i my, wciąż bowiem brakuje wyjaśnienia, które tłumaczyłoby zjawisko ostatecznie. Za najlepszą z przedstawionych dotychczas koncepcji można uznać tzw. teorię odległości pozornej. Nazwa brzmi dostojnie - co się za nią kryje?

Teoria odległości pozornej odwołuje się do dobrze znanego faktu, że jeśli spoglądamy na dwa obiekty, których obrazy w naszym oku mają takie same rozmiary, to obiekt bardziej odległy widzimy jako większy. Przedstawia to schematycznie rycina 1.1. (Warto podczas niniejszych rozważań pamiętać, że oko ludzkie to soczewka i w procesie widzenia obraz oglądanego obiektu powstaje na siatkówce, skąd informacja o nim jest przenoszona do mózgu). Wystarczyłoby teraz znaleźć przyczynę, dla której Księżyc widziany nad horyzontem wydawałby się bardziej odległy niż Księżyc świecący wysoko na nieboskłonie, i dysponowalibyśmy prostym i logicznym wyjaśnieniem zagadki. Ale przecież sfera niebieska to sfera, co oznacza ni mniej, ni więcej tylko tyle, że każdy obserwowany na niebie obiekt ma być od nas, tkwiących w środku sfery, jednakowo odległy. Czy rzeczywiście?

Okazuje się, że sklepienie niebieskie postrzegamy nie jako sferę, lecz jako spłaszczoną kopułę, podobną do odwróconej do góry dnem miski. Wyjdźmy pod niebo w pogodną, ale bezksiężycową noc, wybierzmy przy tym takie miejsce, żeby jak największa część horyzontu leżała daleko i była możliwie płaska. Spróbujmy ocenić, co wydaje się nam bardziej odległe: część nieba tuż nad horyzontem, czy część nieba w okolicach zenitu? Na dziesięć pytanych o to osób dziewięć odpowiada, że horyzont leży dalej. A zatem nieboskłon wydaje się spłaszczony!

Jarosław Włodarczyk


[  góra strony  ]

[ 1 ]   [ 2 ]
Wiw.pl  |  Na bieżąco  |  Informacje  |  Co nowego  |  Matematyka i przyroda  |  Astronomia  |  Biologia  |  Fizyka  |  Matematyka  |  Modelowanie rzeczywistości  |  Humanistyka  |  Filozofia  |  Historia  |  Kultura antyczna  |  Literatura  |  Sztuka  |  Czytaj  |  Biblioteka  |  Delta  |  Wielcy i więksi  |  Przydatne  |  Słowniki  |  Co i gdzie studiować  |  Wszechświat w obrazkach