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又到一年中秋佳節。自古以來人們就有中秋賞月的習俗,也流傳下來許多膾炙人口的賞月詩篇。每當農曆十五、十六之際,人們就會想起那句耳熟能詳的“人有悲歡離合,月有陰晴圓缺”。中秋賞月是因為那時月亮最大嗎?每個人觀測到的月亮大小一樣嗎?事實上,天行有常,這些人們在賞月時的疑問都有著科學的解答。
中秋節的月亮最大嗎?
這是一個最常見的“誤會”。我們知道,一年之中會出現12到13次滿月,中秋滿月隻是其中之一,它的大小、亮(liang)度(du)遵(zun)循(xun)月(yue)亮(liang)變(bian)化(hua)的(de)一(yi)般(ban)規(gui)律(lv),與(yu)其(qi)他(ta)月(yue)份(fen)相(xiang)比(bi)並(bing)無(wu)特(te)殊(shu)。隻(zhi)不(bu)過(guo)由(you)於(yu)曆(li)史(shi)文(wen)化(hua)的(de)原(yuan)因(yin),人(ren)們(men)對(dui)中(zhong)秋(qiu)的(de)月(yue)亮(liang)寄(ji)托(tuo)了(le)更(geng)多(duo)的(de)情(qing)感(gan),但(dan)月(yue)亮(liang)還(hai)是(shi)那(na)個(ge)月(yue)亮(liang),並(bing)無(wu)任(ren)何(he)不(bu)同(tong)。
月yue亮liang確que實shi會hui有you大da有you小xiao,但dan這zhe是shi因yin為wei月yue亮liang的de視shi直zhi徑jing與yu它ta到dao觀guan測ce者zhe的de距ju離li有you關guan。月yue球qiu是shi在zai一yi個ge橢tuo圓yuan軌gui道dao上shang圍wei繞rao地di球qiu公gong轉zhuan的de。月yue球qiu距ju離li地di球qiu最zui近jin可ke達da363300千米,最遠可達405500千米。當月球位於近地點附近時,視直徑達到最大的33'26'';而當月球運行到遠地點附近時,視直徑會減小到29'22''左右。這種月地距離的變化導致月球視直徑的變化,與在遠地點相比,近地點月亮的視直徑要大上約14%,麵積大了約30%,月亮大小差別自然明顯。所以當月亮位於公轉軌道的近地點時,它的確是最大的。如果此時恰逢滿月,我們就會見到經常見諸報端的“超級月亮”。
不同地區看到的月亮一樣大嗎?
地月距離會導致月球大小的不同,那在地球不同緯度觀測月球,會產生大小不同的觀感嗎?這其實是一種“蓬佐錯覺”。“蓬佐錯覺”是一種視錯覺(又稱“鐵軌錯覺”),最早由意大利心理學家馬裏奧·蓬佐說明。

圖中黃線其實大小相同,是什麼欺騙了我們的眼睛?
如上圖所示,圖中的兩條黃色線段,怎麼看都感覺上麵那條更長,而其實二者完全一樣。原因有二:一是人們的日常直覺。如果遠近不同的兩個物體在視網膜上呈現出相同大小的像,我們會自然地判斷出距離遠的那個物體尺寸更大;二是,蓬佐錯覺圖中,兩條黃線大小相同、在zai視shi網wang膜mo上shang成cheng像xiang相xiang等deng,但dan我wo們men的de大da腦nao根gen據ju直zhi線xian透tou視shi原yuan理li,會hui認ren為wei上shang麵mian的de黃huang線xian更geng遠yuan,因yin此ci根gen據ju日ri常chang直zhi覺jiao,會hui判pan斷duan出chu它ta比bi下xia麵mian的de黃huang線xian更geng大da。反fan饋kui的de綜zong合he結jie果guo就jiu是shi,在zai我wo們men看kan來lai,上shang麵mian的de黃huang線xian顯xian得de又you長chang又you寬kuan。
在觀測天空時,還有另一個心理現象:我們會很自然地認為天空像個倒扣的碗(天圓地方),並(bing)且(qie)地(di)平(ping)線(xian)比(bi)頭(tou)頂(ding)距(ju)離(li)更(geng)遠(yuan)。所(suo)以(yi)我(wo)們(men)會(hui)不(bu)自(zi)覺(jiao)地(di)認(ren)為(wei)地(di)平(ping)線(xian)上(shang)的(de)月(yue)亮(liang)要(yao)比(bi)頭(tou)頂(ding)的(de)月(yue)亮(liang)更(geng)遠(yuan)一(yi)些(xie),由(you)於(yu)它(ta)和(he)頭(tou)頂(ding)的(de)月(yue)亮(liang)在(zai)視(shi)網(wang)膜(mo)上(shang)成(cheng)像(xiang)相(xiang)等(deng),再(zai)加(jia)上(shang)“蓬佐錯覺”,我(wo)們(men)就(jiu)會(hui)很(hen)自(zi)然(ran)地(di)認(ren)為(wei)地(di)平(ping)線(xian)上(shang)的(de)月(yue)亮(liang)更(geng)大(da)。而(er)恰(qia)恰(qia)相(xiang)反(fan)的(de)是(shi),月(yue)亮(liang)越(yue)高(gao)反(fan)而(er)越(yue)大(da)。這(zhe)是(shi)因(yin)為(wei)對(dui)於(yu)觀(guan)測(ce)者(zhe)而(er)言(yan),月(yue)亮(liang)居(ju)於(yu)頭(tou)頂(ding)要(yao)比(bi)月(yue)亮(liang)在(zai)地(di)平(ping)線(xian)近(jin)了(le)差(cha)不(bu)多(duo)一(yi)個(ge)地(di)球(qiu)半(ban)徑(jing)。隻(zhi)是(shi)由(you)此(ci)導(dao)致(zhi)的(de)月(yue)球(qiu)視(shi)直(zhi)徑(jing)的(de)變(bian)化(hua)很(hen)小(xiao),人(ren)眼(yan)根(gen)本(ben)無(wu)法(fa)察(cha)覺(jiao)。
“超級月亮”難得一見?
當月亮處於近地點時,又恰逢滿月,就是人們俗稱的“超級月亮”,此時確實是觀賞月亮的天賜良機。於是我們經常看到“××年來最大的‘超級月亮’”等之類的報道。不過在天文學家看來,其中大部分都是噱頭甚至“文字遊戲”。
根據月相的變化周期(稱為朔望月,平均長度為29.53059日),以及月球經過近地點的周期(稱為“近點月”,平均長度為27.55455日),可以看出“超級月亮”也是個周期性事件,而且周期並不算長,為413天左右(約等於15個近點月和14個朔望月)。也就是說,每14次滿月中,就會有一次“超級月亮”,並不是什麼稀罕事兒。
為什麼這種說法會在媒體上頻繁出現呢?原因在於月球的運動非常複雜,每次“超級月亮”的大小也有細微的差別,“超級月亮”似乎也沒錯,卻足以吸引大家的眼球。
以朔望月為例,它的長短由日、地、月三者的相對位置決定,並不是一個常數,而是在29.27日到29.83日之間變動。而月球繞地公轉的軌道也不是簡單的橢圓,不但近地點在移動、偏心率在0.026到0.077間變動,就是軌道麵本身也在擺動。所以盡管每過大約413天(tian)會(hui)有(you)一(yi)次(ci)滿(man)月(yue)最(zui)接(jie)近(jin)近(jin)地(di)點(dian),但(dan)是(shi)這(zhe)個(ge)滿(man)月(yue)時(shi)刻(ke)也(ye)不(bu)可(ke)能(neng)和(he)過(guo)近(jin)地(di)點(dian)的(de)時(shi)刻(ke)嚴(yan)格(ge)相(xiang)符(fu),每(mei)次(ci)都(dou)會(hui)有(you)一(yi)定(ding)差(cha)別(bie),因(yin)此(ci)我(wo)們(men)每(mei)次(ci)看(kan)到(dao)的(de)超(chao)級(ji)月(yue)亮(liang)也(ye)就(jiu)有(you)大(da)有(you)小(xiao)。關(guan)鍵(jian)在(zai)於(yu),天(tian)文(wen)學(xue)家(jia)已(yi)經(jing)算(suan)出(chu),每(mei)次(ci)“超級月亮”的視直徑變化隻在幾個角秒之內,變化幅度不超過0.3%,甚至遠小於在不同地點所見到的月亮大小的差別,我們肉眼根本無法察覺。

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