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Lorsqu’une pleine lune apparaît juste au-dessus de l’horizon, elle semble énorme. C’est un phénomène curieux, car lorsqu’elle se trouve dans cette position, la lune est la plus éloignée de nous et devrait donc paraître légèrement plus petite que lorsqu’elle est à son zénith.
« En fait, il faut regarder à la distance de la Terre, donc (la lune est) un rayon terrestre plus loin que lorsqu’elle est directement au-dessus de nous », Suzanne Kohlerastronome et porte-parole de l’American Astronomical Society, a déclaré à Live Science.
Ce mystère, surnommé « l’illusion de la lune », déroute les observateurs du ciel depuis des millénaires – et à ce jour, « nous ne comprenons pas vraiment comment cela fonctionne », a déclaré Kohler. Les premières explications, y compris les idées d’Aristote, attribuaient l’illusion au propriétés grossissantes de la brume ou la réfraction de la lumière dans l’atmosphère. Cependant, photographies prises à l’époque moderne démystifier cette théorie, montrant comment la réfraction donne à la lune un aspect écrasé plutôt qu’agrandi.
Au lieu de cela, l’illusion de la lune est probablement « quelque chose qui se produit à l’intérieur du cerveau » lorsque nous construisons nos perceptions de la taille, a déclaré Bart Borghuisneuroscientifique à l’Université de Louisville qui a écrit une thèse de littérature sur le sujet au cours de ses études de premier cycle et effectue actuellement des recherches sur le traitement visuel.
Les chercheurs ont proposé de nombreuses explications sur la façon dont la taille de la lune trompe notre cerveau, a noté Kohler. Une idée est que lorsque la Lune est plus proche de l’horizon, elle contraste avec les objets plus petits, tels que les arbres et les bâtiments, à la surface de la Terre. Cependant, Kohler a ajouté que la Lune semble toujours plus grande, même sur un « plan sans caractéristiques », comme l’océan, ce qui suggère que davantage de facteurs sont en jeu.
La théorie soutenue par le la plupart des preuveset fréquemment cité dans les manuels scolaires, se concentre sur les erreurs selon lesquelles nous utilisons souvent la distance pour percevoir la taille. Selon Borghuis, la perception de la taille est un « processus en deux étapes ». Premièrement, nos rétines enregistrent la taille de l’objet. Et deuxièmement, nous jugeons sa taille en tenant compte de sa distance perçue par rapport à nous, un principe de perception visuelle connu sous le nom de loi d’Emmert.
Ce principe est en jeu lorsqu’il s’agit de la Lune, selon une étude publiée dans la revue Science en 1962. L’étude a révélé que lorsqu’une lune simulée est montrée au bout d’un horizon, les gens la perçoivent comme plus grande parce que le terrain donne l’impression qu’elle est plus éloignée. En revanche, lorsqu’une lune est représentée sans aucun relief, où elle manque d’indicateurs suggérant une distance visuelle, l’illusion croissante disparaît.
Il s’agit d’une observation « qui a été répétée à plusieurs reprises dans les expériences psychophysiques » : un espace rempli est perçu comme plus étendu et plus long qu’un espace vide », a déclaré Borghuis à Live Science.
En conséquence, « la plupart d’entre nous perçoivent le ciel comme une sorte de bol aplati », a déclaré Kohler, même si le ciel est techniquement une demi-sphère. C’est une autre façon de penser à l’illusion lunaire. Avec un ciel aplati, quand quelque chose est à l’horizon, nous pensons qu’il est plus loin que s’il est au-dessus de nous, ce qui nous fait croire qu’un objet de même taille est plus grand lorsqu’il est plus bas dans le ciel.
Cette idée est similaire à la base du Illusion de Ponzodans lequel les lignes de même taille semblent avoir une longueur différente car elles sont placées dans des perspectives différentes.
Vous pouvez également voir cette illusion en action grâce à une expérience à domicile. Si vous fixez un objet lumineux, comme une ampoule, pendant quelques secondes, puis que vous regardez un mur vide, vous verrez probablement une ombre plus sombre, qui devrait rester de la même taille, peu importe ce que vous regardez. Cependant, lorsque vous passez d’un mur lointain à un mur plus proche, vous remarquerez peut-être que la taille du point change. « C’est le petit test ou l’expérience la plus illustrative que l’on puisse faire », a déclaré Borghuis.
Ces illusions persistent même si nous connaissons les limites de notre cerveau dans l’estimation de la taille. Quoi qu’il en soit, « observer la lune dans toutes ses phases est toujours une excellente idée, car c’est vraiment cool », a déclaré Kohler. « Mais être capable d’examiner également le côté cool de la science du cerveau est une bonne chose. »
