なぜ1日のうちで太陽の大きさが変わるのでしょうか?
日中は小さく見えるし夕日の太陽は大きいですよね

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A 回答 (7件)

屈折説は、写真を撮ってみれば一発で検証でき、これは否定されます。


 (1) 光学像の大きさを測る。
 初めに、夕日がどこに沈むかを調べておきます。
 昼間の太陽を直に撮影するとカメラを壊すので、ガラス板に反射させた像を撮影します。まず平面性の良いガラス板(写真用UVフィルターなど小さい物でも十分です。)を傾けて置き、カメラから数メートルの距離に固定します。カメラから見て、ガラスに写った太陽の像が、ガラスを通して見えるちょうど夕日が沈む場所、地平線の少し上あたりに来るようにします。このガラス板のそばに物差しを置いて、まず撮影。そして夕方になったら、夕日を撮影しましょう。この間、カメラと物差しの位置はいじらないこと。(それぞれ何枚か撮影して平均を取ると、本物の実験らしくてカッコ良いですね。)できたネガフィルムを顕微鏡で観察して直径を測ります。(顕微鏡がなければ、望遠レンズを使って撮影し、あるいは写真を大きく引き伸ばす必要があります。普通のカメラではびっくりするぐらい小さくしか写らないんです。)この場合には写真を引き延ばす際の倍率の違いが心配ですが、ものさしが一緒に写し込んであるから、物差し全体の長さを基準にして比較が出来ます。
 (2) 同じ大きさのものが、違って見えることがあるのか?
 光学的に同じ大きさの物が違う大きさに見えるという現象があるのかどうかを検証しましょう。先の実験で、昼間ガラス板に写る太陽の像を目で観察します。ガラス板が平面なら光学的な像の大きさは同じの筈ですが、直に見る太陽に比べて大きく見えますか、それとも変わりませんか?皆さんにも、大きく見えると思いますよ。
 以上の実験から、光学的像の大きさは変わらないのに、心理学・生理学的効果として、確かに朝日・夕日が大きく見えるということがあるのが分かります。それがなぜか、はここまでの実験ではまだ分かりませんね。
 ともあれ、やってみてから考えましょうよ。簡単な実験ですから。特に(2)だけならすぐできますね。

 ところで、太陽の縁から巨大な炎のようなものが上がる紅炎(プロミネンス)という現象を観察するために、太陽の光球像を覆い隠す円形のマスクを備えた天体望遠鏡があります。マスクは季節毎に幾つか取り替えます。これは地球と太陽との距離の違い(北半球では夏には太陽は遠い)によって生じる、みかけの大きさの変化(僅かなものですが)に対応するためです。しかし、時刻によって取り替える必要は全く生じません。このことからも、光学的な大きさには変化がないのが分かります。
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すいません。


この前に書いたものですが,月の公転の周期が24時間というのは間違えでした。正しくは29.5日です。先程の疑問は忘れて下さい。
どうもすいません。
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前の方々の意見を聞いていたら自信がなくなってきました。



私は以前にこれは光の屈折によるものだと聞いたことがあります。

まず、地球を描いてそのまわりに大気を描いてください。
そして太陽を二つ(天頂と日の出に当たる位置)かいてください。
それぞれの太陽から地球上のある点に向かって太陽の幅の平行線を描きます。
この線は大気にぶつかり屈折を起こします。ここで大気がスクリーン役割をすると思ってください。大気にぶつかる二点の幅は異なります。日の出のほうが明らかに大きいですよね。
私はこう信じていました。さっきまで。
説明が下手ですね。すいません。

ところで、月や地球は楕円軌道で回りますよね、太陽はともかく、月は楕円軌道によって大きさが異なって見えるはずでは?月は24時間で一周だし。
年間を通して月や太陽が大きくなったり小さくなったりするのはこの楕円軌道によるものだと今までおもっていましたが・・・。

人の質問のところですいません。
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完全な決着はついていない、というのが現状です。


 歴史的には、大気の屈折説が真っ先に出てくる。アリストテレスが水蒸気による屈折説を唱えています。でも写真に撮ればはっきりするように、光学的には同じ大きさと言って良い。(屈折だとすると、平均的には、縦に少し縮んで横には変化しない。)ここで注意すべき事は、光学的に同じだということを検証しただけでは、この問題の答にはならない、という点です。

「同じ大きさの物が、なぜ違って見えるか。」この事実の説明が求められている。
 心理学あるいは生理学に属する問題として、実は非常に多くの研究がある。特に20世紀初頭頃にさかんに行われ、鏡やプロジェクタなどを使っていろんな実験がなされています。動物ではどうなのかまで、研究されている。面白い結果として、たとえば股覗きをすると朝日・夕日があまり大きく見えない。生まれつき片目のヒトでは同じ大きさに見えるヒトが多い。
さて、心理的説明としてまず出てくるのが、「朝日・夕日は比べる景色があるから大きく見える」というプトレマイオスによる説ですが、比較対象がなくても大きさが違って見えることが、かなり精密な実験で実証されています。
仮説の幾つかを挙げますと、
a) にらむと小さく見えるという説、
b) 上を向くことで重力による目の変形が起こるためという説、
c) 上を見るのは難しいのでつい網膜の端の方で像をとらえる、そのせいだ、という説、
d) 水平線にある太陽が赤いことが大きいという印象を作るという説、
e) 水平線にある太陽に向かって、光線や波の反射などの集中線が見られる。この集中線の効果で錯視が起こり、大きさが違って見える、という説。
f) 水平線にある太陽を注目するときは心理的視野が狭くなるため、大きく見えるという説、
g) もやのせいで水平線にある太陽は遠く感じられ、それでも見かけの大きさが同じ=>上にある太陽は小さく、水平線にある太陽は大きいと感じるという説。
h) 空が平べったいという印象があるために、上にある太陽は近く、水平線にある太陽は遠く感じられ、それでも見かけの大きさが同じ=>上にある太陽は小さく、水平線にある太陽は大きいと感じるという説。
実験の結果をよく説明するように思われるのは、(a)(e)(h)などですが、決定打がないんですね。
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◆Naka◆


nonkunさんご紹介のページでも回答させていただいたNakaと言います。その中で朝日と夕日の大きさは同じだという指摘をいただきました。
でも朝日、夕日は同じだとしても、昼間の太陽は、やっぱり大きさは違うようですね。実際に硬貨の穴を通して見てみても、はっきり大きさの違う日があります。(あまり違わない日もあったのは確かです。それが不思議…)参考となるWebページも、見てみたりしましたが、完全には納得しかねる部分がありますし。

これはやっぱりKokaさんのおっしゃる大気のせいだと思うんです。昼間の太陽の光が通ってくる大気の厚さと、朝夕の太陽の光が通る大気の厚さや角度は大きく異なります。私は大気がレンズの働きをするためだろうと考えたのですが、Kokaさんの「光の屈折」も有力っぽいですね~。
いずれにしろ、大気の影響があるのは確かでしょう。星だって大気があるからこそ、またたいて見えるわけですし…
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それは目の錯覚で太陽の側に比較対象物があると大きく見えて、空高くあると比較するものがないから小さく見えるだけです。



それでも納得がいかない人は赤い下敷き等目盛りをふって目から同じ距離に当てて太陽を見てください。
ほぼ同じはずです。

下記URLに月の場合の質問がのっています。太陽についても触れられてていますし、微妙に違う理由も書いてありますので、参考にして下さい。

参考URL:http://www.okweb.ne.jp/kotaeru.php3?q=18190
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あんまり細かい事は分かりませんが、


確か地球を取り巻く“大気”による光の屈折のせいだと
思いますよ。
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Aベストアンサー

私も疑問に思ってWebで検索してみました。
このページのはわかりやすかったですよ。
でも不思議ですね。

参考URL:http://www.geocities.co.jp/Playtown-Dice/5852/read.html

Q夕焼けが大きいのは?

地平線上にある太陽、つまり夕焼けや朝焼けは大きく見えますよね。
地平線上に見える月も同様に(赤い月が大きく見えるので印象的です)。

単純に考えれば、大きく見えるのは「近くなったから」「間にレンズを挟んだから」などの理由が考えられますが、
まず前者の方は、[地球の直径]<<[地球-太陽間距離]から、地球が回転したところで、太陽までの距離の変化はごくわずかで、太陽の見える大きさが変わるほどでは無いことは分かります(厳密に言っても、地平線上にあるときは、むしろ遠くなりますよね)。
となる後者の方なのでしょうか?大気がレンズになる?
それとも赤という長波長が原因なのでしょうか?

実は以前に、これについて載っている本を読んだ記憶があり、
そこには人間の心理・錯覚的なものだ、と書いてあった気もします。
人の心理では、天上にあるものは近く、地平線上にあるものは遠いと判断する。
そしてさらにそこに、近いものは大きく、遠いものは小さく見えるという遠近感が加わってくる。
しかし、実際の距離は太陽までの距離は変わっておらず、本来見えるはずの大きさも変わりないはず、、
これを組み合わせると、、

といろいろ考えてはみたのですが、頭がこんがらがってしまいました(^^;

もしかしたら、心理学や生物学の話題かもしれませんが、はっきりしなかったのでここに投稿してみました。すみません。

地平線上にある太陽、つまり夕焼けや朝焼けは大きく見えますよね。
地平線上に見える月も同様に(赤い月が大きく見えるので印象的です)。

単純に考えれば、大きく見えるのは「近くなったから」「間にレンズを挟んだから」などの理由が考えられますが、
まず前者の方は、[地球の直径]<<[地球-太陽間距離]から、地球が回転したところで、太陽までの距離の変化はごくわずかで、太陽の見える大きさが変わるほどでは無いことは分かります(厳密に言っても、地平線上にあるときは、むしろ遠くなりますよね)。
と...続きを読む

Aベストアンサー

現在メジャーな説とされるのは質問文にもあるような、以下の
ものです。

「月や太陽が天頂にあるときは近く、地平線上にあるときは遠くに感じる。
同じ視角で見えるものは遠い方が大きいと感じるので、月や太陽が地平線
上にあるときに大きく見える」

これは参考URLを見て頂くと実感できるのではないかと思います。
背景に遠近の手がかりがある場合、同じ大きさで描かれた人物は遠い
ほうが身長が高く見えます。

地平線近くにあるものが遠く感じるのは、他の回答にもありましたように、
人間は天空を扁平なものと認識している(TVが横長であることとも関係
するかも)からとか、地上にある風景が奥行きを強調するからとかいうのが
一般的であると思います。

しかし、メジャーな説とはいいましたが、定説にまでなっているわけでは
ありません。「天頂の月は遠く小さく、地平の月は近く大きく見えるんじゃ
ないの?」「地平の月は視角自体が大きくなっているように見えるが?」
などといった疑問にうまく答えられないからです。

他の説としては、oculomotor micropsia を原因とする説などがあります。
適訳は知らないのですが、「目のピント調節にともなって小さく見える
現象」とでもいうものです。

oculomotor micropsia は次のようにして体験することができます。

まず、2~3メートル離れた目立つ物を見つめます。大きさは十数センチ
から数十センチのものがいいでしょう。次に、目のすぐ前に指をかざして
(最初の物は隠れないように)こちらにピントを合わせるようにします。
指は近ければ近いほどよく、実際にシャープにピントが合わなくても構い
ません。この時最初の物がどう見えているか注意を向けてみてください。
ピントはあくまで指に、あるいは目のすぐ近くに置いたままです。物が
2重になって分かりにくければ片目は手で塞いでください。最初の物が
「遠く小さく」見えませんか? 物の視角自体が小さくなっているように
感じるはずです。これが oculomotor micropsia です。

網膜上の像の大きさは、水晶体の厚みを変えることによってほとんど変わら
ないことが分かっているので、これは錯視の一種です。ほとんどこの錯視を
感じられない人も、少数ながらいるようです。

これを用いると月や太陽の現象を以下のように説明できます。

月や太陽が地平にある時は、風景が遠近感を与えてくれるので眼の焦点が
無限遠に合わせられますが、天頂にある時は遠近の手がかりが少ないので
無限遠より手前にピントを合わせてしまいます。手前になってしまうのは、
眼のピント調節機能のニュートラルな(何も努力をしないときの)位置が
眼から1~2メートルの場所なので、そちらに向かってずれるからです。
適正なピントより手前になっているため oculomotor micropsia が起り、
天頂の月は地平のときに比べ「遠く小さく」見えます。また視角自体も
小さくなったように見えます。

参考URL:http://isweb11.infoseek.co.jp/photo/hph-i/i/sakkaku/i-01.htm

現在メジャーな説とされるのは質問文にもあるような、以下の
ものです。

「月や太陽が天頂にあるときは近く、地平線上にあるときは遠くに感じる。
同じ視角で見えるものは遠い方が大きいと感じるので、月や太陽が地平線
上にあるときに大きく見える」

これは参考URLを見て頂くと実感できるのではないかと思います。
背景に遠近の手がかりがある場合、同じ大きさで描かれた人物は遠い
ほうが身長が高く見えます。

地平線近くにあるものが遠く感じるのは、他の回答にもありましたように、
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Aベストアンサー

 【月の錯視】の問題は【知覚バイアス】で説明するのが適当と思います。

 「月の錯視」は、古代ギリシャのアリストテレスの時代から謎とされている有名な現象です。錯視の量を測ってみると、地平の月は天頂の月より2~3倍も大きく見えると言われています。これだけ大きな【錯視】は他に類を見ません。

 実はこの錯視の原因は完全に解明されていません。もっとも有力な仮説は、地平の月には風景など距離の手がかりがあるためだという説です。手がかりがあることで、奥行き感が生じ、そのため月は遠い距離にあると【脳】で判断されます。その結果、ポソゾ錯視と同じように、遠くにあるものはサイズが大きくなるように【知覚的】に補正されるのです。

 ロックとカウフマンは1960年代に月の錯視をくわしく研究しました。彼らはプラネタリュームで実験し、完全な暗闇ではほとんど月の錯視が起こらないことを発見しました。さらに屋外で人工的に作った月の像を比較する実験を行い、地平の風景が見える場合と見えない場合では、前者の方が1.34倍大きな月に見えることも報告しています。

 このように大きさの知覚は、周囲の環境の手がかり次第で変化してしまうのです。
 
 もう少し掘り下げて考えて見ますと【網膜像にうつる真実】と【網膜に映った真実を脳で解釈し見る事実】は異なります。そうですね・・・。身近な例で視覚では少し前のデジカメで写す写真は手ぶれに問題がありました。私たちも動いているので網膜でも真実、画像はぶれているのです。ここに脳での処理(補正)があり、像をぶれずに認識しているわけです。

 このような【知覚の恒常性】は誰もが生まれつきもっている基本特性ですが、知覚の構えや期待、経験など個人的な要因の影響があることも知られています。
 一般に距離や方向、対象の属性などの手がかりが豊富なほど、恒常性は強く働き、手がかりが少ないほど弱まってしまいます。ということは、同じように何かを見ても、そのものや環境についての知識や経験をもっていて、見たものに手がかりをたくさんみつけられる人には、恒常性が強く働くのです。

 恒常性が強く働くほど、網膜に映った画像情報は大きく変容してしまいます。その意味で、私たちが見ているものは、網膜像という外界の投射を正しく反映したものではありません。私たちの脳は、無意識的な推論によって、網膜ではなく、対象そのものをできるだけ正確に再構成しようとしているのです。

 そして、これらの情報処理のおかげで、私たちは時々刻々変化する情報を補完し、その大きさ、形、明るさなどの特徴を安定して知覚することができるのです。
だいぶ、知覚心理学の領域にきました・・・。

 この辺りでご理解いただけたでしょうか。不明な点があれば補足質問ください。

 【月の錯視】の問題は【知覚バイアス】で説明するのが適当と思います。

 「月の錯視」は、古代ギリシャのアリストテレスの時代から謎とされている有名な現象です。錯視の量を測ってみると、地平の月は天頂の月より2~3倍も大きく見えると言われています。これだけ大きな【錯視】は他に類を見ません。

 実はこの錯視の原因は完全に解明されていません。もっとも有力な仮説は、地平の月には風景など距離の手がかりがあるためだという説です。手がかりがあることで、奥行き感が生じ、そのため月は遠い距...続きを読む

Q宇宙から新月は見える?

新月は地球から見えません。太陽の光で見えないとの解説がありますが、三日月でも光っていない部分は見えません。つまり、大気にさえぎられて見えないのだと思います。

宇宙から新月を見た場合、どのように見えるのでしょうか。星空にぽっかりと穴があいたように見えるのでしょうか。月のクレータなどは見えるのでしょうか。

地球のまわりを飛行する人工衛星であれば、地上から新月を見るような位置関係をとれると思います。

Aベストアンサー

メインについては既に回答付いているので…

>三日月でも光っていない部分は見えません。

全く見えないワケではないです。
大気の状態とか見ているところでの光害の量にもよりますが、地球照でうっすら見えることはあります。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%9C%B0%E7%90%83%E7%85%A7

その状態で日光の当たっていない影の部分になっている月面に立っていたら…
日光を反射している地球が見えるんでしょうな。
街灯のない田舎などで満月の日に周りが見える。という程度には見えるんじゃないですかねぇ。
まぁ、月面と地球ではアルベドが違うかも知れませんが。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%A2%E3%83%AB%E3%83%99%E3%83%89
# 地球の方が3倍程度かな。


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