你看这月亮又大又圆下一句（它为啥又大又圆）

看起来似乎本应非常简单的一个问题，如此结果相当令人费解。

很久以前，古人就注意到了满月从地平线升起时看上去非常的大，很多时候要比升到头顶天空时大一倍不止，对于太阳与星座来说也是如此，公元前七世纪亚述帝国就在泥板上用楔形文字提到了这一现象。数千年来众多哲学家与科学家提出了很多分析方案试图解决这个问题，涉及到几百篇研究论文和许多书籍，但令人遗憾和不服气的是仍然无法解释清楚其中的原因，为什么呢？

大气折射

这可能是多数人最先想到的一个原因，亚里士多德在两千多年前也是这样认为的、托勒密的想法也与此类似，就如同看向水中时池塘变浅了、水里的物体距离我们更近了、好像在表观上被放大了一样；但若是你离水塘足够远，看到的鱼其实只是略微比实际位置高了一点点，拉近的效果早已微不足道。如今我们已经确切的知道，折射只是改变了光线的入射角度、并没有将物体放大。

越接近地面空气的密度越高、折射率越大，我们就像鱼在水中看月亮一样，只是看到的月亮要比它的实际位置更高，以至于月球实体并没有真正的露出地平线时就能看到它。并且，来自月亮底部的光线要比顶部光线穿过密度稍微更大一点的低层大气，底部折射就比顶部折射更明显，使得月亮的影像在垂直方向上缩小了一些，看起来是一个略扁一点的椭圆，但升高之后就变圆了。

另外，空气分子对波长更短的蓝光散射作用更强，月光从地平线照射过来时要比在天顶位置穿过更长距离的大气，蓝光大部分都散射掉了，使得初升的月亮看起来更偏红或橙黄色。大气层对月亮影像的影响，除了折射与散射之外，再无其它改变。

距离变化

有些古人认为可能是月亮距离地球时远时近所造成的，这也实属正常。但在牛顿之后，就能定量的解决这个问题了。

月球在近地点和远地点时，在视觉直径上带来的差异只有百分之十几左右，而在同一个夜晚之内地月距离的变化完全可以忽略，这不是巨大月亮错觉的成因。并且，月球在地平线位置时，还要比在天顶距离观察者远了一个地球半径，对于地月距离来说也是可以忽略不计的。

错觉消失

月亮错觉是如此明显而又很奇怪，所以研究者采用了很多不同的方法进行观察来比对。

A．最简单的，是弯下腰从双腿之间倒着看，虽然是个淘气包举动，但令人惊诧的是，错觉的效果大打折扣，月亮看起来没有那么大了。。。

B．用纸卷成一个筒从中来看月亮，这样会消除地平线、房屋和树木等景物的影响，月亮同样开始变小了；怪异的是，纸筒的直径越小所看到的月亮也会随之变小；将纸筒缩小到只能容纳月亮的尺寸，然后等它升到天顶时再进行观看，会发现月亮仍然只占据了纸筒的直径范围，大小没有任何变化。简便的做法，将手指弯曲成一个小孔，一边看月亮一边改变孔的大小试一试，然后再用同样的方法观察一下远处的楼房，你会发现只对月亮的大小有影响。

C．将胳膊伸直，选择一个合适尺寸的小物品（例如硬币）捏在指尖，仅用一只眼睛来观看，让小物品恰好覆盖地平线月亮的大小；然后等月亮升到天顶看起来已经明显变小时，用同样的方法你会发现小物品不大不小仍然恰好遮挡住了月亮。

D．既然肉眼总能看到不一样大小的月亮，那么用照相机拍下来试试？

不同高度的月亮，除了开始略扁、越升越圆之外，无论其天空位置如何，对于相机来说大小居然总是完全一样的。。。

虽然以我们的肉眼来看，月亮在升高的过程中不断变小，但在相机的延时序列中却完全没有变化。从感觉上来说，这个反差很难接受，但事实的确如此。机器是冰冷的，不会自主调节、更没有适应性的概念，天文台的测量结果同样如此，同一个夜晚的月亮视角是恒定的。

至此，基本可以确定，月亮错觉的产生与天文和物理学无关，这应当是人脑的感觉机制使然，但大脑为何独对月亮与太阳做出如此解释、在观察其它景物时似乎并没有这种感觉呢？

艾滨浩斯错觉

既然从纸筒中看月亮这种错觉就消失了，那么是不是楼宇、树木等景物的对比造成的影响呢？

与浩瀚广阔的夜空相比，房屋、树木等细节上的景物就显得非常小了，因此它们所环绕的月亮在对比之下就会被衬托得很大。不少人一度认为这应该就是答案了，但夜空中并没有围绕月亮的大物体，实际上是非常空旷的，所以应该用下面这一张图来进行比较才更合理。

这样看的话，效果就很不明显了，而且在晴朗夜空中布满小星星的时候，月亮反应该被衬托得更大才对。

但事实并非如此，在晴朗的夜空中，月亮看上去也是初升的时候大、位于天顶时小。关键之处是，按照艾滨浩斯错觉来进行解释的话，若在空无一物的地平线上来观察错觉就应该消失，然而在高空飞行的飞机上虽然看不到任何地面上的细节景物，但月亮错觉仍然存在，在茫茫大海中亦是如此，长河落日圆也能说明问题。

不过，在前景物体的对比下因为透视失真带来视觉上的尺寸差异的确非常大，如果月亮在你的视线中处于楼顶、树梢等位置时，会比空旷处大上许多。

感知上相对距离（深度）的变化，会带来视觉上的巨大反差。

既然排除前景物体的影响之后，对于飞行员和海员来说，月亮错觉依旧存在；那么，将高度再次大幅提升呢？极限也就是在空间站上的宇航员了，事实上月亮错觉的确消失了，在他们的眼中，孤零零的月亮、地球以及太阳的视觉大小几乎是不变的。

难道这是因为与地球足够远，消除了充满视野的平直的地平线这类地形影响、看到的是真实的曲率地球，使得大脑感知在水平和垂直两个方向上的距离判断不会产生太大偏差了吗？

庞佐错觉

我们的大脑更擅长水平方向上的距离判断，对于日常生活接触之外物体的垂直高度的估算能力比较差（例如一座山峰）。没有任何参照物的天顶苍穹尤其如此，这也与我们的生活经验有关，因为头顶的云总是很近、而接近地平线的则非常遥远；鸟和飞机也是一样的，飞向地平线时比在头顶距离更远、视觉图像会变得更小，事实与感觉相符。

这种事实经验可能会在潜意识中改变我们的认知，那就是原本半球形的天空，在感觉上好像变成了更平坦、弯曲更少的扁平圆顶，大脑在潜意识中认为地平线附近的天空比头顶上方的天空距离更遥远。

庞佐错觉此时就发挥作用了，位于汇聚线上方的物体看起来会更大。

这是因为上图中两个月亮图像的大小是完全一样的，但背景画面使得视觉透视失真、对深度感觉出现了错误判断、认为上面的月亮距离更远，但二者在视网膜上的投影面积（或视角）是相同的，所以大脑只有将“远处”既上面的月亮解释为更大才能符合它们占据同样大小视网膜面积这一事实。

上图中前三辆车的实际大小差不多、后三辆也是，但它们是依次离我们远去的，体现在图片中就是所占面积越来越小，可是我们却没有明显的感觉，依然认为都差不多大。这是因为人类具有“知觉大小恒常性”，当一样熟悉的物体离我们远去时，虽然它在视网膜上的投影面积迅速变小，但在一定范围内我们感知到的对象尺寸相较其实际尺寸却没有什么变化。

例如一个人距离你2米、4米、8米，你不会感觉到他的大小尺寸发生了明显变化，大脑自动的进行了视觉补偿、调整放大，当然几十米开外肯定就变小了。

事实上这些车的图像尺寸是在迅速减小的，如果将车在图片中的尺寸变成一样大，我们又会如何感知呢？

上图中三辆车的图像大小是完全相同的、在视网膜上的投影面积也一样，但知觉大小恒常性机制将远处的车解释为更大，进入我们意识中的就是大脑处理之后的错觉结果。图片中的“远”并非真正的远，而是视觉透视的效果是“远”的，我们就会依照经验认为是真的远。如果将庞佐错觉图片缩小或者观看距离拉远，超出大小恒常性的作用范围，效果就会显著下降。

对于初升的月亮来说，从眼前延伸至地平线、逐渐缩小的地面景物与地形收敛，在我们的视野中似乎起到了汇聚线的作用，而扁平天空也让我们觉得地平线月亮要比天顶月亮更远，但月亮的视角是恒定的、在视网膜上的投影面积是同样大小的，庞佐错觉效应使得大脑做出了地平线月亮更大的解释。

随着月亮逐渐升到天顶，我们对垂直高度的认知出现了巨大偏差，感觉天顶很低、距离更近，所以在视觉上月亮就变小了。也就是说，在视网膜上占据同样大小投影面积（或视角）的物体，大脑会将感觉位置远的解释为比距离近的更大。

这种解释看上去比较符合逻辑，但却存在一个严重的问题，那就是大多数人在主观上，实际上是感觉到地平线的月亮距离自己更近、天顶的更远，与前面的推论恰好相反。两小儿辩日，近大远小、晨凉午热，孔子曰：孰远孰近，我也不懂哈～～

再就是对庞佐错觉的神经机制并不清楚、对非图片的在真景实物中发生的月亮错觉是否生效也很难确定、物体大小远近的反差处理在大脑中并不遵循物理规律。不过，神经学上的发现可能会为此带来转机。

感知分流

前面说过了，大多数人认为地平线的大月亮距离自己更近，但这却也可能是感知距离远的“因”导致了感觉距离近的“果”。

扁平天空 —— 感知地平线远 —— 解释月亮大 —— 因为大所以感觉距离近

这个大小与距离悖论的因果关系有点精分，意味着感知导致了感知，但若在人体中存在两种感知处理系统，而其中一套是意识不到的半自主机制，那么就可能会合乎逻辑。别不信，看下面的实验，两个长方体是完全一样的，但收敛的背景图案让人产生了庞佐错觉，认为上面的长方体要大上许多。

但当实验者用手去拿时，手指却没有张开得更大，而是正好合适的大小。

进入眼睛的同一幅影像在大脑中似乎产生了两条信息处理流，一条令人产生了主观上的视错觉，而另一条指挥手部动作的却是完全按照实物大小进行处理的，只是后一条我们根本没有意识到就自动的完成了。

也就是说，视觉感知和视觉指导动作之间是分离的，手指实际抓握动作的尺度调节不受尺寸感知错觉的影响。这种现象由David Milner和Melvyn A. Goodale在1992年发表的论文中初步确认，认为人类拥有两种不同的视觉处理系统。

对于腹背双流模型的具体机制与作用过程虽有争议，但其存在是确定的，如果能够设计出与月亮错觉感知有效结合的实验来进行论证分析，我个人认为可能是解决这个千古谜团比较有希望的一个方向。

目前还没有发现有学者将这两种现象关联在一起进行研究，感知导致了感知过于匪夷所思，这是一个疯狂的错觉叠加领域，当然也可能只是一种臆想。感知是大脑处理的结果，远比感知本身要复杂得多。盲视现象与线索启动效应表明，有些输入信息我们的确是意识不到的，但其处理结果却能影响我们有意识的行为。

研究者们还提出了一些理论来解释月亮错觉，例如视差、眼动效应等，但都无法逻辑完善或能够得到实证的解答这个问题。虽然令人遗憾，但却可以理解，因为涉及到了大脑究竟是如何整合与处理的，已经进入了意识是什么这个终极领域。

输入信息经过初级皮层处理之后，就进入了联合皮层，然后究竟怎样形成了我们有意识的体验还远远无法得到答案。以我们的物理、化学和生物学认识，整合必须要有其物质基础和内在的逻辑机制，这些信息的组织和处理怎样让我们“看到”、意识又是如何涌现而出？

点开这张GIF动图，之后白圆圈内会有一只跳动的红兔子；遮挡住你的右眼，然后用你的左眼专注的盯着图中右边的圆点，在图片宽度三倍左右的距离上前后调整与你眼睛的距离；在合适的距离上，兔子就消失了。。。这是大脑用背景自动的填充了盲点视野、无论多复杂。

我们眼睛的绝大部分视锥细胞都集中在中央凹，也就是说能够分辩清楚细节的视野范围是比较小的，而注意焦点却又是留意一些东西的同时忽略另一些东西的能力；在双眼扫视的过程中大量的细节实际上都是看不到的，视皮层的处理能力也没有那么强。一旦重新去仔细审视，会发现原来有很多的细节并没有被注意到，变化视盲和不注意视盲是比较典型的现象。

然而，无论是徜徉在繁华的街头，还是在高速列车上望向窗外，我们都不曾感觉到有任何的空隙和缺失，世界在我们的眼中是连续而完整的，这很可能是大脑自动填补的结果。

那么问题来了，如果大脑已经知道什么东西需要填充，这样做的意义是为了让我们感知到完整的世界吗？这可能仅仅是大脑的一个基本功能而已，但关键之处在于：类似的功能会不会作用在其它方面呢？例如月亮错觉。

可以想象的是，如果没有对意识的进一步了解，我们很难研究清楚大脑为什么会将初升的月亮、太阳解释得这么大。所以，通篇几千字说完，无奈又回到了起点：月亮为什么辣么大？

原文标题：月亮错觉之谜，为何时至天文物理、脑科学已很发达的今日仍无法解开？

来源：人类旅程

编辑：Shiny

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