Lý thuyết thiên văn

Giải mã bí ẩn đằng sau hiện tượng ảo ảnh Mặt Trăng

Ảo ảnh Mặt Trăng là hiện tượng thú vị mà nhiều người từng trải nghiệm nhưng ít ai hiểu rõ nguyên nhân, luôn kích thích sự tò mò của nhân loại. Khi nhìn thấy Mặt Trăng lớn hơn bình thường ở chân trời, liệu bạn đã tự hỏi tại sao lại xảy ra hiện tượng này chưa?

Bài viết này trên thienvanhoc.edu.vn sẽ giúp bạn khám phá nguyên nhân khoa học đứng sau hiện tượng ảo ảnh Mặt Trăng, mang đến cho bạn những kiến thức thú vị và bất ngờ về vũ trụ. Hãy cùng chúng tôi bước vào hành trình giải mã bí ẩn của bầu trời đêm!

Tại sao Mặt Trăng trông to vào ban đêm?

Tại sao Mặt Trăng trông to vào ban đêm?

Mặt Trăng thường trông lớn hơn vào ban đêm do hai hiện tượng chính: Siêu Trăng và ảo ảnh Mặt Trăng.

Siêu Trăng:

Siêu Trăng xảy ra khi Mặt Trăng đạt điểm gần Trái Đất nhất trong quỹ đạo của nó, được gọi là điểm cận điểm. Trong thời điểm này, Mặt Trăng có thể xuất hiện lớn hơn tới 14% so với kích thước trung bình của nó. Hiện tượng này khiến Mặt Trăng không chỉ trông lớn hơn mà còn sáng hơn đáng kể so với bình thường, làm tăng thêm sự hấp dẫn cho người quan sát.

Ảo ảnh Mặt Trăng:

Ảo ảnh Mặt Trăng là hiện tượng quang học gây ra bởi bộ não của chúng ta, khiến Mặt Trăng trông lớn hơn khi nó ở gần đường chân trời so với khi nó ở cao trên bầu trời. Hiện tượng này xảy ra do việc bộ não so sánh Mặt Trăng với các vật thể trên đường chân trời như cây cối hoặc tòa nhà. Sự so sánh này tạo ra một ảo giác quang học, khiến Mặt Trăng trông to và gần hơn.

Bên cạnh việc tham khảo thêm về Siêu Trăng, bạn có thể tìm hiểu sâu hơn về hiện tượng ảo ảnh Mặt Trăng và cách nó tác động đến nhận thức của chúng ta về kích thước thực tế của các vật thể trên bầu trời. Các nghiên cứu và quan sát kỹ lưỡng giúp chúng ta hiểu rõ hơn về những yếu tố quang học và tâm lý ảnh hưởng đến cách chúng ta nhìn thế giới xung quanh.

Ảo ảnh Mặt Trăng là gì?

Ảo ảnh Mặt Trăng là gì?

Ảo ảnh Mặt Trăng là hiện tượng quang học khiến Mặt Trăng trông lớn hơn khi ở gần đường chân trời so với khi ở thiên đỉnh. Hiện tượng này cũng ảnh hưởng đến Mặt Trời và các chòm sao. Lần đầu tiên hiện tượng này được đề cập trong cuốn “Khí tượng học” (350 TCN) của nhà triết học Hy Lạp Aristotle, người cho rằng nó là do sự phản xạ ánh sáng. Cho đến nay, vẫn chưa có lời giải thích nhất quán nào cho ảo ảnh Mặt Trăng.

Làm sao chứng minh Trăng lớn chỉ là ảo ảnh?

Làm sao chứng minh Trăng lớn chỉ là ảo ảnh?

Một điều chúng ta biết chắc chắn về ảo ảnh Mặt Trăng là nó nằm trong đầu chúng ta. Dưới đây là một số cách để xác nhận điều này:

  • Chụp ảnh: Hãy chụp ảnh Mặt Trăng khi nó ở gần đường chân trời và khi nó ở thiên đỉnh bằng cùng một cài đặt camera. Khi so sánh hai bức ảnh, bạn sẽ thấy kích thước của Mặt Trăng không thay đổi. (Chúng ta sẽ thảo luận sau về cách làm cho Mặt Trăng có vẻ lớn hơn trong ảnh).
  • Sử dụng ống giấy: Cuộn một mảnh giấy lại và dán băng dính sao cho Mặt Trăng lớn vừa khít với ống giấy. Khi Mặt Trăng lên cao trên bầu trời, nhìn qua ống giấy – bạn sẽ thấy đĩa Mặt Trăng lấp đầy cùng một không gian.
  • Nhìn ngược qua chân: Cách thú vị nhất để chứng minh ảo ảnh Mặt Trăng là nhìn nó qua giữa hai chân của bạn. Bộ não của bạn sẽ không nhận diện môi trường xung quanh Mặt Trăng là quen thuộc và sẽ không tạo ra ảo ảnh.

Bạn thậm chí không cần so sánh Mặt Trăng ở vị trí thấp với Mặt Trăng ở thiên đỉnh để phá vỡ ảo ảnh. Chỉ cần nhìn Mặt Trăng “khổng lồ” qua ống giấy hoặc trong bức ảnh, bạn sẽ thấy ảo ảnh biến mất ngay lập tức vì nó chỉ phát huy tác dụng khi bạn nhìn thấy Mặt Trăng theo thời gian thực với cảnh quan xung quanh.

Các lý thuyết về ảo ảnh về Mặt Trăng

Các lý thuyết về ảo ảnh về Mặt Trăng

Mặt Trăng có vẻ lớn hơn do ảo ảnh quang học, nhưng câu hỏi đặt ra là tại sao? Dù chưa có câu trả lời chắc chắn, các nhà khoa học vẫn tiếp tục nghiên cứu. Hãy cùng xem xét một số lý thuyết phổ biến.

Lý thuyết cổ xưa: Khí quyển phóng đại

Vào thế kỷ thứ 4 trước Công nguyên, Aristotle đã đề cập rằng các thiên thể xuất hiện lớn hơn ở đường chân trời. Ông cho rằng bầu khí quyển của Trái Đất hoạt động như một thấu kính nước, phóng to hình ảnh của Mặt Trăng, Mặt Trời và các ngôi sao khi chúng ở độ cao thấp. Nhà thiên văn học Hy Lạp-Ai Cập Ptolemy và nhà thiên văn học Hy Lạp Cleomedes cũng đã đưa ra những lý thuyết tương tự vào thế kỷ thứ 2 sau Công nguyên.

Lý thuyết mái vòm phẳng

Vào thế kỷ 11, học giả Ả Rập Ḥasan Ibn al-Haytham đã đề xuất rằng chúng ta không coi bầu trời như một bán cầu mà là một mái vòm phẳng. Theo lý thuyết này, khoảng cách tới điểm cao nhất trên bầu trời dường như ngắn hơn so với khoảng cách tới đường chân trời. Vì thế, đĩa Mặt Trăng có vẻ gần hơn khi ở thiên đỉnh và được coi là nhỏ hơn, trong khi Mặt Trăng ở vị trí thấp có vẻ ở xa hơn và lớn hơn.

Ảo ảnh Ebbinghaus

Ảo ảnh Ebbinghaus

Theo ảo ảnh được nhà tâm lý học người Đức Hermann Ebbinghaus phát hiện vào những năm 1890, chúng ta cảm nhận kích thước của vật thể so với bối cảnh. Minh họa điển hình cho thấy hai vòng tròn có kích thước bằng nhau, nhưng vòng tròn được bao quanh bởi các vòng tròn lớn trông nhỏ hơn so với vòng tròn được bao quanh bởi các vòng tròn nhỏ. Với Mặt Trăng, nó có thể trông lớn hơn khi được bao quanh bởi cây cối, nhà cửa và núi non so với khi được bao quanh bởi bầu trời rộng lớn.

Ảo ảnh Ponzo

Như nhà tâm lý học người Ý Mario Ponzo đã chứng minh vào năm 1911, nếu chúng ta đặt hai vật thể giống hệt nhau trên một cặp đường hội tụ, vật ở trên sẽ trông to hơn vật ở dưới. Hiện tượng này còn được gọi là “ảo ảnh đường sắt”. Những ngôi nhà, cây cối và các vật thể khác có thể đóng vai trò như “đường sắt”, tạo ra phối cảnh tuyến tính khiến Mặt Trăng trông lớn hơn khi ở xa chúng ta.

Tại sao các lý thuyết này đều không thuyết phục?

Tại sao các lý thuyết này đều không thuyết phục?

Mặc dù nghe có vẻ hợp lý, nhưng tất cả các lý thuyết này đều có những điểm yếu không thể bỏ qua:

  • Lý thuyết “Khí quyển phóng đại”: Lý thuyết này không thuyết phục khi bạn so sánh kích thước của Mặt Trăng ở vị trí thấp và thiên đỉnh và thấy chúng giống hệt nhau. Điều này cho thấy khí quyển không làm thay đổi kích thước của Mặt Trăng.
  • Lý thuyết của Ponzo và Al-Haytham: Những lý thuyết này cho rằng Mặt Trăng nên trông xa hơn khi ở gần đường chân trời. Tuy nhiên, nhiều người lại cảm thấy đĩa Mặt Trăng dường như gần hơn vào thời điểm đó, mâu thuẫn với giả thuyết này.
  • Lý thuyết của Ebbinghaus: Lý thuyết này không giải thích được tại sao các phi hành gia và phi công cũng nhìn thấy ảo ảnh Mặt Trăng, mặc dù xung quanh họ không có vật thể nhỏ hơn nào để so sánh. Điều này cho thấy hiện tượng ảo ảnh Mặt Trăng không phụ thuộc vào sự so sánh với các vật thể khác.

Sự thật thú vị về ảo ảnh Mặt Trăng

Sự thật thú vị về ảo ảnh Mặt Trăng

Mặt Trăng khi ở thấp thực sự nhỏ hơn khoảng 1,5% so với khi ở cao trên bầu trời. Khoảng cách từ Mặt Trăng đến điểm quan sát của chúng ta chênh lệch khoảng 6.400 km giữa hai vị trí này. Tuy nhiên, mắt thường không thể nhận thấy sự khác biệt về kích thước này.

Để Mặt Trăng gần đường chân trời trông giống như thật, các cung thiên văn phải làm cho hình ảnh của nó lớn gấp đôi. Ảo ảnh Mặt Trăng chỉ có tác dụng với Mặt Trăng thật, nên các cung thiên văn phải hy sinh độ chính xác để đạt được tính chân thực.

Ảo ảnh Mặt Trăng thường bị nhầm lẫn với Siêu Trăng. Tuy nhiên, Siêu Trăng không ấn tượng như tên gọi. Siêu Trăng chỉ lớn hơn khoảng 7% so với Mặt Trăng thông thường, trong khi ảo ảnh Mặt Trăng khiến chúng ta thấy đĩa Mặt Trăng lớn gấp đôi.

Các câu hỏi thường  gặp về hiện tượng ảo Mặt Trăng

Các câu hỏi thường  gặp về hiện tượng ảo Mặt Trăng

Câu 1. Tại sao Mặt Trăng đêm nay có màu cam?

Mặt trăng chuyển sang màu vàng hoặc cam ở đường chân trời. Ánh sáng của Mặt trăng phải truyền qua nhiều không khí hơn ở gần đường chân trời. Kết quả là, bước sóng ánh sáng xanh ngắn hơn bị phân tán bởi không khí, trong khi bước sóng đỏ dài hơn vẫn đến được mắt chúng ta. Đó là tác động thực sự duy nhất mà bầu khí quyển Trái đất gây ra đối với Mặt trăng ở độ cao thấp.

Câu2. Tại sao đêm nay Mặt Trăng quá thấp?

Góc mà đường đi của Mặt Trăng trên bầu trời giao với đường chân trời thay đổi trong suốt cả năm. Do đó, Mặt Trăng có thể di chuyển cao hơn hoặc thấp hơn trên bầu trời vào các thời điểm khác nhau trong năm. Trăng tròn thấp nhất trong năm là Trăng thu – Trăng tròn gần điểm thu phân nhất. Trăng tròn cao nhất trong năm là Trăng Giun – Trăng tròn gần điểm xuân phân. Và đừng quên rằng Mặt Trăng thay đổi vị trí trên bầu trời vào ban đêm, vì vậy nó sẽ ở vị trí thấp nhất khi trăng mọc và lặn.

Câu 3. Tại sao đêm nay Mặt Trăng lại gần đến vậy?

Mặt Trăng thường xuất hiện lớn hơn và gần hơn bình thường do hiện tượng quang học được gọi là ảo ảnh Mặt Trăng. Mặc dù Mặt Trăng thực sự tiến gần Trái đất hơn ở điểm gần nhất, được gọi là cận điểm và cách xa Trái đất hơn ở điểm viễn địa, nhưng sự thay đổi về khoảng cách không dễ nhận thấy từ điểm thuận lợi của chúng ta trên Trái đất. Trăng tròn gần điểm cận điểm gần nhất được gọi là Siêu trăng – hãy xem đồ họa thông tin của chúng tôi để tìm hiểu thêm về chúng.

Câu 4. Tại sao Mặt Trăng đêm nay trông kỳ lạ?

Mặt Trăng không phải lúc nào cũng xuất hiện với màu trắng và kích thước vừa phải. Nó có thể xuất hiện màu đỏ khi nguyệt thực, hoặc to và màu vàng khi lặn; phong cảnh dưới Mặt Trăng cũng có thể góp phần tạo nên vẻ ngoài kỳ lạ của nó. Khám phá bài kiểm tra của chúng tôi về màu sắc của Mặt Trăng để hiểu lý do đằng sau sự xuất hiện độc đáo của Mặt Trăng.

Ảo ảnh Mặt Trăng không chỉ là một hiện tượng quang học đầy mê hoặc mà còn mở ra nhiều câu hỏi và kiến thức mới về thiên văn học. Hiểu rõ về ảo ảnh Mặt Trăng giúp chúng ta trân trọng hơn vẻ đẹp của bầu trời và khám phá những điều kỳ diệu của vũ trụ. Hãy tiếp tục theo dõi thienvanhoc.edu.vn để cập nhật thêm nhiều bài viết bổ ích và lý thú về các hiện tượng thiên văn, từ đó mở rộng tầm nhìn và đam mê về bầu trời đêm. Chúng tôi luôn sẵn sàng đồng hành cùng bạn trên con đường khám phá vũ trụ bao la.

Tác giả: