太陽の大きさの変化について

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

No.7 回答者： stomachman 回答日時： 2001/01/09 15:21

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。

No.6 回答者： buchurin 回答日時： 2001/01/09 06:03

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。

No.5 回答者： buchurin 回答日時： 2001/01/09 04:11

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。

No.4 回答者： stomachman 回答日時： 2001/01/09 00:58

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。

No.3 回答者： Naka 回答日時： 2001/01/09 00:52

◆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…

No.2 回答者： nonkun 回答日時： 2001/01/08 23:55

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

No.1 回答者： noname#258 回答日時： 2001/01/08 23:46

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。