Ilusión lunar
Variación percibida en el tamaño de la luna

Una luna de cosecha

La ilusión de la Luna es una ilusión óptica que hace que la Luna parezca más grande cerca del horizonte que más arriba en el cielo . Se conoce desde la antigüedad y está registrada en varias culturas. [1] [2] La explicación de esta ilusión todavía se debate. [2] [3] [4]

Prueba de ilusión

El ángulo que forma el diámetro de la Luna llena a la vista de un observador se puede medir directamente con un teodolito para demostrar que permanece constante cuando la Luna sale o se esconde en el cielo. Las fotografías de la Luna a diferentes alturas también muestran que su tamaño permanece igual. Una forma sencilla de demostrar que el efecto es una ilusión es sostener una piedra pequeña (por ejemplo, de 0,33 pulgadas u 8,4 milímetros de ancho) con el brazo extendido (25 pulgadas o 64 centímetros) con un ojo cerrado, colocando la piedra de manera que cubra (eclipse) la Luna llena cuando esté alta en el cielo nocturno. Luego, cuando la Luna aparentemente muy grande esté en el horizonte, la misma piedra también la cubrirá, revelando que no ha habido cambios 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. [5] Esto se debe a la excentricidad de la órbita de la Luna .

Posibles explicaciones

La Luna se ve más grande cerca de edificios distantes que de los cercanos en este horizonte simulado.

El tamaño de un objeto observado puede medirse objetivamente como tamaño angular (el ángulo visual que subtiende en el ojo, correspondiente a la proporción del campo visual que ocupa) o como tamaño físico (su tamaño real medido en, por ejemplo, metros). Sin embargo, el tamaño percibido solo está relacionado vagamente con estos conceptos. Por ejemplo, si dos objetos idénticos y familiares se colocan a distancias de cinco y diez metros, respectivamente, entonces el objeto más distante subtiende 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 del tamaño. Por el contrario, si el objeto más distante subtiende el mismo ángulo que el objeto más cercano, normalmente se percibe como el doble de grande.

Por lo tanto, una pregunta relacionada con la ilusión de la Luna 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 alguna combinación de ambos. Actualmente no hay consenso sobre este punto. La investigación más reciente sobre la ilusión de la Luna 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 la ilusión que llegan a diferentes conclusiones. [3] Después de revisar las muchas explicaciones diferentes en su libro de 2002 The Mystery of the Moon Illusion , Ross y Plug concluyen que "Ninguna teoría ha salido victoriosa". [6] Argumentan que el tamaño de la ilusión es variable, pero generalmente es un aumento aparente en el diámetro de aproximadamente el 50 por ciento. El factor más importante es la vista del terreno, pero hay una pequeña contribución de otros factores como el ángulo de mirada, la postura y los movimientos oculares. [ cita requerida ]

Refracción y distancia

Ptolomeo intentó explicar la ilusión de la Luna a través de la refracción atmosférica en el Almagesto , y más tarde (en la Óptica ) como una ilusión óptica debida a la distancia aparente, [7] [8] o la dificultad de mirar hacia arriba, aunque las interpretaciones del relato en la Óptica son discutidas. [9] 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. [2] En el Libro de 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 de la Luna llegó a ser aceptada como un fenómeno psicológico en el siglo XVII. [10]

Hipótesis de la distancia aparente

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

La 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 más lejana. 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. [2] Los investigadores han argumentado [11] que la hipótesis de la distancia aparente es problemática científicamente porque explica las percepciones como consecuencias de las percepciones: la Luna parece más lejana porque parece más grande. Sin embargo, probablemente haya procesos internos complejos detrás de esta relación.

En 1813, Schopenhauer escribió sobre esto que la ilusión de la Luna es "puramente intelectual o cerebral y no óptica o sensorial". [12] El cerebro toma los datos sensoriales que le proporciona el ojo y percibe una Luna grande porque "nuestra comprensión intuitiva considera todo lo que se ve en dirección horizontal como más distante y, por lo tanto, como más grande que los objetos que se ven en dirección vertical". [13] El cerebro está acostumbrado a ver objetos de tamaño terrestre en dirección horizontal y también a ver cómo se ven afectados por la perspectiva atmosférica, según Schopenhauer.

Diagrama de la Luna vista contra una nube del mismo tamaño, a diferentes alturas en el cielo. Cuando la Luna está alta, las nubes contra las que se encuentra 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, lo que da la ilusión de una Luna más grande.

Si se percibe que la Luna está en las inmediaciones de las demás cosas que se ven en el cielo, se esperaría que también se alejara a medida que se acerca al horizonte, lo que debería dar como resultado una imagen retiniana más pequeña . Pero como su imagen retiniana es aproximadamente del mismo tamaño ya sea que esté cerca del horizonte o no, el cerebro, al intentar compensar la perspectiva , supone que una Luna baja debe ser físicamente más grande.

En 1962, Kaufman y Rock realizaron experimentos exhaustivos que demostraron que un factor causal crucial de 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 aleja en la distancia, acompañada de árboles distantes, edificios, etc., todo lo cual indica que debe estar muy lejos, mientras que estas señales están ausentes en la Luna cenital. Los experimentos de muchos otros investigadores han obtenido el mismo resultado; es decir, cuando se eliminan las señales pictóricas de una gran distancia de la vista de la Luna en el horizonte que parece grande, parece más pequeña. Cuando se añaden señales pictóricas de una mayor distancia a la vista de la Luna cenital, parece más grande.

Un problema potencial 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 de las personas (quizás el 90%) dice que la Luna en el horizonte parece 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 parece más grande y aproximadamente a la misma distancia que la Luna en el cenit, y algunas personas informan que no hay ilusión lunar en absoluto. 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 la 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 retinocortical subconsciente. En consonancia con la posibilidad de que la distancia informada de la Luna se deba a la lógica, más que a la percepción, está el hallazgo de que estos informes variables (algunos informan distancias más cercanas y otros no) probablemente se deban a sesgos de respuesta. [11] Sin embargo, la explicación de la distancia aparente es la que se encuentra con más frecuencia en los libros de texto.

Hipótesis de tamaño relativo

La ilusión de Ebbinghaus . El círculo central inferior rodeado de círculos pequeños podría representar la Luna en el horizonte acompañada de objetos de menor extensión visual, mientras que el círculo central superior representa la Luna en el cenit rodeada de extensiones de cielo de mayor extensión 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 teoría afirma que el tamaño percibido de un objeto depende no sólo del tamaño de su retina, sino también del tamaño de los objetos de su entorno visual inmediato. En el caso de la ilusión de la Luna, los objetos en las proximidades de la Luna en el horizonte (es decir, los objetos en el horizonte o cerca de él) muestran un fino detalle 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. [14]

El efecto se ilustra mediante la clásica ilusión de Ebbinghaus , donde un círculo parece más grande cuando está rodeado de círculos más pequeños que cuando está rodeado de círculos más grandes.

Hipótesis del ángulo de mirada

Según la hipótesis del "ángulo de observación", la ilusión de la Luna se produce por cambios en la posición de los ojos en la cabeza que acompañan a los cambios en el ángulo de elevación de la Luna. Aunque en su día fue popular, esta explicación ya no tiene mucho respaldo. [3] 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. Levantar los ojos o inclinar la cabeza cuando se está en una postura erguida produce solo una reducción muy pequeña de la ilusión. [2]

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 deje engañar por esta ilusión". [15] Schopenhauer (1813) fue citado anteriormente. Wade [1] 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), JT Desaguliers (1736), W. Porterfield (1737), R. Smith (1738), CN Le Cat (1744), D. Hartley (1749), Thomas Young (1807) y Carl Friedrich Gauss (1830).

Referencias

  1. ^ ab 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 siguientes. ISBN 978-0-262-23194-7.
  2. ^ abcde Ross, Helen E.; Plug, Cornelis (2002). El misterio de la ilusión lunar . Oxford, Nueva York: Oxford University Press . ISBN 019-850862-X.
  3. ^ abc Hershenson, Maurice (2013). La ilusión de la luna. ISBN 978-0203771303.
  4. ^ McCready, Don (10 de noviembre de 2004). "Finalmente, ¿por qué la Luna se ve grande en el horizonte y más pequeña cuando está más arriba?" (PDF) . Departamento de Psicología, Universidad de Wisconsin-Whitewater . Consultado el 2 de diciembre de 2015 .
  5. ^ "Lunas llenas grandes y pequeñas". Imagen astronómica del día . NASA .
  6. ^ Helen Ross; Cornelis Plug (2002). El misterio de la ilusión lunar . EE. UU.: Oxford University Press. pág. 180.
  7. ^ Good, Gregory (1998). Ciencias de la Tierra: una enciclopedia de eventos, personas y fenómenos. Psychology Press . p. 50. ISBN 9780815300625.
  8. ^ Robinson, JO (1998). La psicología de la ilusión visual. Dover Publications . pág. 55. ISBN. 978-0486404493.
  9. ^ Ross, Helen E; Ross, George M (1976). "¿Entendió Ptolomeo la ilusión lunar?". Percepción . 5 (4): 377–85. doi :10.1068/p050377. PMID  794813. S2CID  23948158. Archivado desde el original el 3 de julio de 2015 . Consultado el 2 de julio de 2015 .
  10. ^ Plug, Cornelis; Ross, Helen E. (1989). "Revisión histórica". En Hershenson, Maurice (ed.). La ilusión de la luna . Psychology Press. págs. 5-30. ISBN 978-0-8058-0121-7.
  11. ^ ab Kaufman, L; Vassiliades, V; Noble, R; Alexander, R; Kaufman, J; Edlund, S (2007). "Distancia perceptual y la ilusión lunar". Visión espacial . 20 (1): 155–175. doi :10.1163/156856807779369698. PMID  17357720.
  12. ↑ Sobre la cuádruple raíz del principio de razón suficiente , § 21 [también es rein intelectual, o cerebral; nicht optisch o sensual]
  13. ↑ 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]
  14. ^ 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.
  15. ^ Kant, Immanuel (1900). Crítica de la razón pura . Traducido por JMD Meiklejohn . Nueva York: Dover Publications. pág. 189.(B354)

Lectura adicional

  • Kaufman, Lloyd; Kaufman, James H. (4 de enero de 2000). "Explicando la ilusión de la luna". 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.
Wikimedia Commons tiene medios relacionados con Ilusiones lunares .
  • Un vídeo TED-Ed sobre la ilusión lunar, que ofrece muchas teorías
  • Un científico de la visión analiza y critica las teorías de la ilusión lunar (y defiende la micropsia oculomotora)
  • Otra revisión cuidadosa 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 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 arriba", 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 analiza en el sitio web Bad Astronomy
  • Nuevas reflexiones sobre la comprensión de la ilusión lunar Carl J. Wenning, Planetarian, 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)
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