لماذا عندما يكون القمر فوق خط الأفق يبدو لنا أكبر مما هو عليه عندما يكون في السماء؟
ياناي اوفران
هذه الظاهرة مألوفة لأي شخص يهتم بالقمر. عندما يسطع القمر ويكون فوق الأفق يبدو ضخما، ولكن عندما يصل إلى قبة السماء ينكمش بطريقة غامضة، ويبدو أصغر بكثير. إذا حاولت التحقيق في الظاهرة، فإن الغموض يزداد. يمكنك، على سبيل المثال، أن تأخذ عملة معدنية من الشيكل وتضعها أمام عينك بحيث تغطي القمر الكبير في الأفق تقريبًا. وإذا كان القمر "ينكمش" بالفعل عندما يكون في منتصف السماء، فمن المعقول أن نتوقع أنه إذا حملنا العملة المعدنية أمامه، على نفس المسافة من العين، فإنها ستغطي القمر. لكن من يقوم بهذه التجربة البسيطة سيثبت أن حجم القمر لم يتغير على الإطلاق. وحتى الآن ستغطي العملة القمر تقريبًا.
وأطلق على هذا اللغز اسم "وهم القمر"، وظل يشغل علماء الفلك والباحثين منذ مئات السنين. حاولت عشرات الكتب والمقالات والدراسات توضيح الأسباب التي تجعلنا نخطئ في تقدير حجم القمر. ولكن في كل مرة يتم فيها اقتراح تفسير، يظهر الباحثون على الفور ويجدونه سخيفًا. وحتى الآن، لم يتم العثور على تفسير مقنع تدعمه أدلة قاطعة.
يوم الثلاثاء الماضي، نُشر مقال في مجلة الأكاديمية الوطنية الأمريكية للعلوم (PNAS)، يدعي فيه عالم أعصاب من جامعة نيويورك أنه حل اللغز. البروفيسور لويد كوفمان متقاعد بالفعل، لكنه يواصل البحث في وهم القمر. وقد ساعده ابنه جيمس، وهو فيزيائي في مختبرات آي بي إم، في تصميم تجربة يمكن أن تحسم الجدل.
وهم القمر، وهذا واضح للجميع، سببه خطأ الدماغ في تفسير ما تراه العين. ويشير تفسيرها القديم إلى أن الأفق ينظر إليه الدماغ على أنه أبعد من السماء. يفترض العقل أنه إذا كان الأفق بعيدًا، فيجب أن يبدو القمر أصغر عندما يكون هناك. لكن على الرغم من توقع قمر أصغر، إلا أن الحجم الفعلي للقمر لا يتغير، فيبدو أكبر مما يتوقعه العقل. ووفقا لهذا التفسير، يتم تحديد حجم الأشياء في الدماغ من خلال المسافة التقريبية التي تفصلها عن المشاهد.
ويشير تفسير آخر إلى أن الاختلاف يرجع إلى اختلاف الطريقة التي ننظر بها إلى القمر عندما يكون في الأفق، والطريقة التي ننظر بها إليه عندما يكون في وسط السماء. عندما يكون القمر فوقنا، علينا أن نرفع رأسنا وهذه الزاوية من الرؤية تجعل الدماغ يفسر المعلومات القادمة من العيون بشكل مختلف. ولذلك يرى أصحاب هذا التفسير أن القمر عندما يكون على حافة الأفق يبدو أقرب. ووفقا لهذا النموذج، يتم تقدير مسافة الأشياء من خلال حجمها المقدر.
علاوة على هذه التفسيرات الأساسية، أضاف الباحثون على مر السنين المزيد من النماذج والتفسيرات. اقترح البعض، على سبيل المثال، أنه عندما يكون القمر على حافة الأفق يمكن مقارنته بأشياء مألوفة، مثل المنازل أو الأشجار، ومن ثم يبدو كبيرا جدا. عندما يكون عاليا في السماء ليس هناك ما يمكن مقارنته به.
أيد كوفمان التفسير الأول والأقدم، لكنه لم يتمكن لسنوات من العثور على دليل عليه. التجربة التي خطط لها بمساعدتنا قدمت هذا الدليل. وبمساعدة جهاز كمبيوتر محمول، قام الاثنان ببناء نظام عرض يعرض صورًا لقمرين على زجاج شبه شفاف. تسلقوا جبلًا مرتفعًا بالقرب من نيويورك، بصحبة الكمبيوتر المحمول ومجموعة من المتطوعين. وعندما نظر المتطوعون من خلال الزجاج شبه الشفاف، رأوا المنظر من أعلى الجبل، والقمرين فوقه. ويمكن وضع الزجاج بطريقة تظهر الأقمار كما لو كانت واقفة على خط الأفق، أو بدلاً من ذلك كما لو كانت على زاوية قدرها 45 درجة فوقه. وظل أحد القمرين ثابتا في مكانه، ويمكن تحريك القمر الآخر بمساعدة الكمبيوتر ليبدو أقرب. وفي كلتا الحالتين، طُلب من المتطوعين تحريك القمر المتحرك حتى يصبح نصف المسافة بين المتطوع والقمر الثابت. وبهذه الطريقة تمكن الباحثون من قياس ما يعتقده المتطوعون هو المسافة بينهم وبين القمر عندما يكون في الأفق، وما هي المسافة إليه عندما يكون أعلى في السماء.
إذا كانت النظرية الأولى صحيحة، والسبب في اعتبار القمر أكبر هو أنه يُنظر إليه على أنه أبعد، فسوف يقدر الأشخاص أن الأفق أبعد من السماء. وتنص النظرية الثانية على أن القمر يُنظر إليه على أنه أكبر بسبب اختلاف زاوية العينين عند النظر إلى الأفق وعند النظر إلى الأعلى، وبالتالي يبدو الأفق أقرب. إذا كان صحيحا، فإن الأشخاص سيقدرون أن الأفق أقرب.
وتبين أنه عندما يكون القمر الاصطناعي على حافة الأفق، قدر المتطوعون أن المسافة إليه أكبر بكثير مما لو كان في قبة السماء. نتوقع أنه كلما كان الجسم بعيدًا كلما بدا أصغر حجمًا، وبما أننا ندرك الأفق على أنه أبعد من السماء، فإننا نتوقع قمرًا أصغر في الأفق. لكن القمر يبقى بنفس الحجم حتى عندما يكون في الأفق، لذلك يبدو أكبر.
سيحدد الوقت ما إذا كان اللغز القديم لوهم القمر قد تم حله، أو إذا تم العثور على العلماء مرة أخرى هذه المرة من سيرفض دليل كوفمان. في هذه الأثناء، يمكنك تشغيل العروض التوضيحية للتجربة على موقع المجلة - http://www.pnas.org.
{ظهر في صحيفة هآرتس بتاريخ 12/1/2000}
كان موقع المعرفة حتى نهاية عام 2002 جزءًا من بوابة IOL التابعة لمجموعة هآرتس
