看到Youtube上有一個關於此話題的腦洞大開的視訊。
真實地月距離下,我們看月球,感官感受是一個10cm直徑左右的圓盆,當月地距離變為400km,我們看到的月球是一個直徑約100米的巨大發光球體,月球上的環形山肉眼清晰可見。
這個問題其實就是一個簡單的物理成像知識的運用。
我們的視覺,即看到的物體,都是物體發出或反射的光線通過瞳孔進入眼睛,在視網膜成像,再經過視神經的解讀,我們的腦海裡就呈現出我們看到的物體的形狀及大小。
如上圖中所示,tan∠ACH=AH/CH=½r1/L1,tan∠FCE=DF/CF=½r2/L2,而∠ACH=∠FCE,由此我們可以知道½r1/L1=½r2/L2,進一步換算視網膜成像r2=r1L2/L1。其中月球直徑r1、瞳孔至視網膜距離L2是不變的,月球在視網膜成像直徑r2與地月距離L1成反比關係,也就是地月距離越短,視網膜上月球成像直徑越大,並且成倍數關係。
正常地月距離為384000km,當地月距離縮短為400km時,L2縮小了960倍,那麼視網膜上月球的成像直徑也相應擴大960倍。原來我們看月亮,感官感受是一個10cm左右的圓盤,那麼當地月距離減小為400km時,我們再看月亮,感官感受應該相應擴大960倍,所以我們看到月亮將是一個感官感受直徑為96m的巨大圓盤。
地月距離縮短為400km後,我們看到月球像直徑為96m的圓球懸浮於地球的空中,可以說是遮天蔽日,如一大片烏雲一樣,日食將是非常常見的現象,而且可持續幾小時,動輒就是全日食。
我們肉眼即可見到月球上的環形山、月海等。因為月球放大了近1000倍呈現在我們眼前,一般的民用光學天文望遠鏡都達不到這個倍數。
綜上所述,我們觀察到的月球大小是與地月距離成反比的,地月距離縮短960倍至400km之後,當然我們肉眼所見也是相應放大960倍之後的超級大月亮。雖然真實世界不可能發生,但是那場面想想還是相當震撼的!
真實地月距離下,我們看月球,感官感受是一個10cm直徑左右的圓盆,當月地距離變為400km,我們看到的月球是一個直徑約100米的巨大發光球體,月球上的環形山肉眼清晰可見。
這個問題其實就是一個簡單的物理成像知識的運用。
地月距離變化與感官感受大小的關係我們的視覺,即看到的物體,都是物體發出或反射的光線通過瞳孔進入眼睛,在視網膜成像,再經過視神經的解讀,我們的腦海裡就呈現出我們看到的物體的形狀及大小。
如上圖中所示,tan∠ACH=AH/CH=½r1/L1,tan∠FCE=DF/CF=½r2/L2,而∠ACH=∠FCE,由此我們可以知道½r1/L1=½r2/L2,進一步換算視網膜成像r2=r1L2/L1。其中月球直徑r1、瞳孔至視網膜距離L2是不變的,月球在視網膜成像直徑r2與地月距離L1成反比關係,也就是地月距離越短,視網膜上月球成像直徑越大,並且成倍數關係。
正常地月距離為384000km,當地月距離縮短為400km時,L2縮小了960倍,那麼視網膜上月球的成像直徑也相應擴大960倍。原來我們看月亮,感官感受是一個10cm左右的圓盤,那麼當地月距離減小為400km時,我們再看月亮,感官感受應該相應擴大960倍,所以我們看到月亮將是一個感官感受直徑為96m的巨大圓盤。
地月距離400km可能的觀感地月距離縮短為400km後,我們看到月球像直徑為96m的圓球懸浮於地球的空中,可以說是遮天蔽日,如一大片烏雲一樣,日食將是非常常見的現象,而且可持續幾小時,動輒就是全日食。
我們肉眼即可見到月球上的環形山、月海等。因為月球放大了近1000倍呈現在我們眼前,一般的民用光學天文望遠鏡都達不到這個倍數。
綜上所述,我們觀察到的月球大小是與地月距離成反比的,地月距離縮短960倍至400km之後,當然我們肉眼所見也是相應放大960倍之後的超級大月亮。雖然真實世界不可能發生,但是那場面想想還是相當震撼的!