Waarom de Maan groter lijkt wanneer deze vlak boven de horizon staat

De lijkt groter wanneer hij vlak boven de horizon staat. Hetzelfde geldt overigens voor de Zon. We weten dat het om een illusie gaat, omdat we de diameter van de op verschillende hoogtes aan de hemel kunnen meten. Dit effect verdwijnt in dat geval volledig. Dit proces speelt zich dus af in onze hersenen. Een onomstotelijk juiste verklaring is (nog) niet bekend.

Mogelijke verklaringen waarom de Maan groter lijkt wanneer deze vlak boven de horizon staat

Je kunt het vergelijken met voorwerpen op Aarde, zoals bomen en gebouwen. Wanneer de Maan hoog boven de horizon staat, heb je dit effect niet, zodat je de grootte van de Maan nergens mee kunt vergelijken. Je hersens vragen zich hierdoor ook niet af hoe groot die Maan nu in werkelijkheid is. De Maan wordt dan ook niet geassocieerd met een aards voorwerp.

Figuur 1: Als de Maan hoog aan de hemel staat menen onze hersens dat deze dichtbij staat en dus kleiner moet zijn. Als de Maan laag boven de horizon staat, menen onze hersens dat deze verder weg staat en dus in werkelijkheid groter is.

Wanneer de Maan laag boven de horizon staat kun je die vergelijking (onbewust) wel maken. En wat zie je verder aan die horizon? Onder andere bomen en gebouwen. Die staan over het algemeen op flinke afstand, anders zou je de horizon niet kunnen zien. Het gevolg is dat je de Maan nu kunt vergelijken met deze, door de grote afstand zeer kleine, voorwerpen. Hierdoor lijkt de Maan erg groot, temeer doordat je weet dat het hemellichaam in werkelijkheid ontzettend veel verder weg staat. Het gehele proces speelt zich dus in je hersens af.

Een andere verklaring gaat als volgt.

Wij mensen zien de sterrenhemel als een ‘koepel’ over ons heen. Echter, het beeld dat wij in ons hoofd hebben van deze koepel is (om de een of andere reden) niet dat van een halve bol, maar van een afgeplatte halve bol (de onderste stippellijn in Figuur 1). In dit beeld zouden de sterren in het zenit zich dichter bij ons lijken te bevinden dan de sterren vlak boven de horizon.

Hetzelfde geldt dan voor de Maan. Wanneer de Maan hoog aan de hemel staat, hebben onze hersens het idee dat deze dichtbij staat. Als de Maan laag boven de horizon staat, denken onze hersens dat deze verder weg staat. In beide gevallen zien we de Maan echter even groot. Aangezien je hersens verwachten dat de Maan in het tweede geval relatief kleiner zou moeten schijnen (hij staat immers verder weg) dan in het eerste geval, bedenken ze dat de werkelijke diameter van de Maan groter is. Op die manier kan de Maan toch zo groot lijken, ondanks het feit dat hij verder weg zou staan. Deze verklaring werkt dus ook als er geen details aan de horizon te zien zijn, zoals bijvoorbeeld op zee. Figuur 1

Figuur 1: Als de Maan hoog aan de hemel staat menen onze hersens dat deze dichtbij staat en dus kleiner moet zijn. Als de Maan laag boven de horizon staat, menen onze hersens dat deze verder weg staat en dus in werkelijkheid groter is.
Uit: Das Buch der Erfindungen, Gewerbe und Industrien, van Friedrich Georg Wieck.

Figuur 2: Wanneer de Maan hoog aan de hemel staat (1) leggen de lichtstralen minder afstand af door de atmosfeer dan wanneer de Maan laag boven de horizon staat

Figuur 2: Wanneer de Maan hoog aan de hemel staat (1) leggen de lichtstralen minder afstand af door de atmosfeer dan wanneer de Maan laag boven de horizon staat (2). Het aardige van deze ‘verklaring’ is dat wellicht aannemelijk gemaakt kan worden waarom onze hersens menen dat de ‘hemelkoepel’ afgeplat is. Een mogelijke oplossing hiervoor lijkt mij dat de sterrenhemel vlak boven de horizon altijd waziger is dan hoog aan de hemel. De oorzaak hiervan is dat het licht van sterren vlak boven de horizon een langere weg door de aardatmosfeer moet afleggen dan sterren hoog aan de hemel (zie Figuur 2 (niet op schaal) en zie ook hier).

Dit betekent dat sterren zwakker lijken wanneer ze lager aan de hemel staan. Vlak boven de horizon zie je dus ook minder sterren, de zwakkere zijn dan onzichtbaar. Wellicht interpreteren onze hersenen dit verschijnsel door middel van de aanname dat de ‘hemelkoepel’ vlak boven de horizon verder van ons verwijderd is dan hoog aan de hemel. Als de lichtweg door de atmosfeer inderdaad evenredig is met de afstand tot de hemelkoepel in het beeld dat onze hersens daarvan hebben, ontstaat uit Figuur 2 vanzelf de afgeplatte hemelkoepel uit Figuur 1.

Figuur 3 Dit is weergegeven in Figuur 3, het deel van de hemelkoepel dat we kunnen waarnemen is het deel boven de horizontale lijn, die in dit geval ook inderdaad onze horizon weergeeft.

Figuur 3

Beide verklaringen worden dus gezocht in de manier waarop de hersenen het beeld van de Maan interpreteren. De reden daarvoor is, zoals gezegd, dat we de diameter van de Maan op verschillende hoogtes aan de hemel kunnen meten. We vinden dan dat de Maan vlak boven de horizon helemaal niet groter is dan hoog aan de hemel. In werkelijkheid zijn hemellichamen zelfs iets kleiner wanneer ze vlak boven de horizon staan. Je hebt vast wel eens een foto van de opkomende of ondergaande Zon gezien. De Zon is dan sterk afgeplat: het is een ellips die breder is dan hoog. Dit komt door de atmosferische breking van het licht, dat wel in de verticale, maar niet in de horizontale richting werkt. De objecten zijn dus kleiner (om precies te zijn platter in de verticale richting) maar lijken groter. Het eerste effect, hoewel het zich in je hersens afspeelt, overtreft dus het tweede. Het effect wordt overigens bij (bijna) Volle Maan nog eens vergroot zodat de Maan dan nog een beetje groter lijkt. [hemel.waarnemen.com]