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Ciel des Hommes

Illusion Lunaire d’été

traduction de Didier Jamet

paru le 25 juin 2002

L’été est une bonne époque pour repérer la Lune géante très près de l’horizon. C’est la saison de la mystérieuse illusion lunaire.

Il arrive parfois qu’on ne puisse pas en croire ses yeux. Ce sera le cas ce soir. Sortez peu avant 23 heures et regardez vers l’Est. S’élevant au-dessus de l’horizon vous devriez apercevoir une Lune géante. Brillante, très probablement rosée ou orangée, et énorme. La Lune est réelle, mais son surprenant diamètre n’est qu’une illusion – l’illusion lunaire.

L’illusion lunaire est un tour bien connu que nous jouent nos yeux : une Lune basse sur l’horizon semble anormalement grande. En réalité la Lune a toujours la même taille (elle couvre 1/2 degré) où qu’elle se trouve dans le ciel – les photographies le prouvent – mais nos yeux et notre cerveau nous disent autrement.

L’été est une période appropriée pour faire l’expérience de l’illusion lunaire car la pleine Lune ne s’éloigne jamais bien loin de l’horizon. (Le Soleil et la pleine Lune sont dans des directions opposées dans le ciel. Aussi quand le Soleil y culmine – ce qui est le cas durant l’été – la Lune se tient bas).

La Lune basse se pare souvent de lueurs roses ou orangées. Ça ce n’est pas une illusion. Les poussières, les particules de fumée en suspension et la pollution dispersent la lumière lunaire et font apparaître la Lune colorée, pour la même raison que les couchers de Soleil offrent souvent de vives nuances de rouges.

En Amérique du Nord, les fumées et les cendres des incendies de forêt qui ravagent en ce moment l’Arizona rajouteront une touche supplémentaire de couleur à la Lune cette semaine.

Quand vous observez la Lune, les rayons de lumière reflétés par notre satellite convergent et forment une image d’environ 0,15 millimètre de diamètre sur le fond de votre œil. Les Lunes haut-perchées et celles en rase-motte produisent une tache de même dimension. Pourquoi, alors, le cerveau perçoit-il une Lune plus grande près de l’horizon ? Les scientifiques ne sont pas sûrs de la réponse.

L’explication la plus connue est celle de « l’illusion Ponzo ». En 1913, Mario Ponzo dessina deux barres parallèles horizontales identiques qu’il superposa à une paire de lignes convergentes – comme la ligne de chemin de fer représentée ci-contre.

La barre jaune du haut apparaît sensiblement plus grande que celle située en dessous, car comparée aux rails elle couvre une distance apparente plus grande. En fait, comme l’indique le dessin avec les gabarits témoins rouges, les deux barres jaunes ont exactement la même longueur.

Quand la Lune se lève ou se couche, les arbres au loin ou les maisons joueraient le rôle des rails convergents. Ils nous feraient prendre la Lune pour plus grande qu’elle n’est. Dans ce cas, l’illusion lunaire serait simplement celle de Ponzo inversée, avec la grande barre en bas et la plus étroite en haut.

Mais il y a un problème. Carl Wennings, un professeur de physique à l’Université d’état de l’Illinois, a fait la remarque que les pilotes de ligne volant à très haute altitude voyaient eux aussi l’illusion lunaire, sans aucun objet au premier plan pour les leurrer. Alors, qu’est-ce qui abuse leurs yeux ?

Wennings et d’autres croient que le ciel lui-même pourrait être la réponse. Les humains perçoivent le ciel comme un dôme aplati. Le zénith semble proche et l’horizon lointain. (les oiseaux et les avions contribuent à renforcer cette impression. Ceux qui passent au-dessus de nos têtes sont effectivement plus proches que ceux à l’horizon).

Quand la Lune est basse, nous l’estimons lointaine. Et quelque chose d’aussi lointain doit être vraiment très grand pour couvrir un demi-degré de ciel, alors notre cerveau gonflerait la taille de la Lune en proportion.

Il y a encore d’autres explications (en anglais). Mais la question de savoir laquelle est la bonne n’a cependant guère d’importance pour les observateurs du ciel. L’illusion lunaire existe bel et bien, et elle est extraordinaire.

Allez faire un tour dehors ce soir 25 juin (ou demain 26, la Lune sera encore quasi-pleine) et voyez par vous-même, aux alentours de 22 heures 45 (en France métropolitaine). Essayez d’observer depuis un endroit offrant un horizon Est pas trop encombré par les arbres et les immeubles. D’un autre côté, les arbres et les immeubles pourront aider à générer l’illusion, aussi un horizon parfaitement dégagé n’est pas forcément idéal.

Une activité amusante : observez simplement la Lune à l’œil nu, puis observez la de nouveau à travers une ouverture quelconque. Par exemple vous pouvez « pincer » la Lune entre le pouce et l’index, ou la regarder à travers un tube en carton de façon à dissimuler les objets au premier plan. Parviendrez-vous à faire disparaître l’illusion ?

Si vous y arrivez, vous voudrez vite la faire revenir. L’illusion lunaire est trop belle pour la laisser échapper.

 

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Version française de Science@NASA
Auteur original : Docteur Tony Phillips
Crédit : NASA Science

Poses à intervalle régulier de la Lune se levant au-dessus de Seattle. L’appareil photo ne se laisse pas prendre à l’illusion lunaire, et il nous confirme que la Lune a en fait la même taille où qu’elle se trouve dans le ciel.
Crédit : Shay Stephens

 

L’illusion Ponzo illustrée. Laquelle des deux barres jaunes est la plus grande ?
Crédit : Dr Tony Phillips

 

Réponse : aucune. Elles sont en vérité toutes les deux de la même longueur, et c’est l’arrière-plan qui nous trompe
Crédit : Dr Tony Phillips

 

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