El misteri de la il.lusió lunar

Segur que qualsevol de vosaltres alguna vegada ha mirat el nostre preciós satèl.lit i ha pensat: perquè es veu tan gran avui la lluna? D'altres de més observadors hauran percebut que el fenomen es dóna quan la lluna es troba a prop de l'horitzó, moment en què la majoria de la gent la percep entre un 50% i un 75% més gran que si la mira quan es troba en el seu zènit.
Es tracta probablement d'un dels misteris científics més antics sense resoldre: la il.lusió lunar. I se'l coneix per aquest nom perquè es tracta d'això mateix, d'una il.lusió, ja que no hi ha cap causa física o òptica que el pugui explicar. De fet es dóna també amb el Sol i les constel.lacions, però naturalment en la lluna és més fàcilment observable per la qual cosa ha acabat adquirint aquest nom.
Queda clar que la causa no és que la lluna pugui estar més propera a la Terra, doncs malgrat que el nostre satèl.lit té una òrbita excèntrica i hi ha variacions de fins a un 11% entre els punts més proper i allunyat, l'efecte que estem describint es dóna dins d'una mateixa nit (hi ha aproximadament unes sis hores de diferència entre la sortida i el zènit) i per tant la distància és als nostres efectes constant.
Tampoc és la causa com molta gent diu els efectes que pugui provocar l'atmosfera sobre la imatge que estem veient. Encara que mirant la lluna a l'horitzó la seva llum que veiem està atravessant una porció d'atmosfera més gran (aproximadament un radi terrestre), ni l'atmosfera actua com a lent d'augment, ni la refracció provoca aquesta il.lusió (aquest fenomen es pot mesurar i de fet fa que la lluna de l'horitzó es vegi en la nostra retina un 2% més petita i lleugerament aplanada). Tampoc ho fa l'efecte Rayleigh: les molècules d'aire absorbeixen més la llum blava que la vermella, per això el sol es veu vermell a l'alba o la posta i la lluna pot adquirir també tonalitats grogues o ataronjades en aquesta fase, però no intervé en el tamany percebut.
Per a qui es pugui mantenir escèptic sobre que no sigui cap causa física o òptica la provocant d'aquesta il.lusió es poden fer els següents experiments:
- Prendre fotos en diversos moments de la nit i comprobar que en les diferents exposicions si no s'han modificat els ajustaments de la càmara el diàmetre romandrà constant.
- Mirar directament la lluna a través d'un tub o sorprenentment mirant-la a través de les cames estant cap per avall.

Per tant tots els segles d'evolució científica ens han portat fins a aquest punt: des del segle passat han sorgit moltes teories psicològiques o dels processos cognitius que afecten a la nostra percepció visual que intenten explicar la il.lusió lunar, sense que de moment cap d'elles hagi aconseguit erigir-se com a teoria acceptada àmpliament per la comunitat científica. Aquí va un petit resum de les què un servidor ha trobat navegant:

a) Il.lusió de Ponzo:Veieu la línia allunyada més gran que la propera? Segons aquesta mateixa il.lusió alguns expliquen que els arbres, carreteres o entorn visual que tenim en la visió de la lluna fan el mateix efecte que els raïls en aquesta imatge. El problema és que la gent en un vaixell amb l'oceà com a única referència o els pilots d'avions també es veuen sotmesos a la il.lusió lunar. I és que aquesta sembla bastant més complexa com per explicar-la de forma tan senzilla: en el fons si mirem la imatge de Ponzo i la considerem en perspectiva per comparar-la amb la realitat 3D del món, la barra allunyada hauria de ser efectivament més gran en un món real per veure el què estem observant en aquesta imatge plana, la qual cosa òbviament no passa amb la lluna.

b) Llei de Emmert: el cervell calcula el tamany dels objectes percebuts en funció de la imatge retinal obtinguda (constant en el nostre cas) i la distància percebuda. Una percepció defectuosa de la distància lunar en l'horitzó (fent-la veure més a prop del què és) faria que el nostre cervell augmentés el seu tamany en la visió percebuda. El problema d'aquesta explicació és que no és suficient: perquè percebem igual de malament la lluna en l'horitzó tant si disposem de referències visuals properes (arbres, edificis, etc.) com si no les tenim? De totes maneres, sí que sembla que el cervell assigna una distànciapercebuda just darrere de l'última referència de la qual coneixem la distància. Així tots diríem que el sol o els núvols que estan a l'horitzó els percebem com just darrere de l'últim punt que la nostra vista abarca, malgrat que sabem que en realitat està molt més lluny.

c) El model del firmament aplatat. Segons aquesta teoria publicada en moltíssimes referències sobre la il.lusió lunar el nostre cervell té un model del cel que no es correspon amb la realitat, essent aplatat en comptes de semiesfèric. Això es deu a la falta de referències llunyanes que tenim quan mirem cap a dalt: els núvols, els ocells, els avions (que estan tots ells bastant més baixos que el límit celeste) són les úniques referències de les què disposem. Malgrat que sembla cert que el nostre cervell disposa d'aquest model que ens condiciona en les nostres percepcions, el problema és que aquesta teoria no explica la il.lusió lunar més general, segons la qual el 90% de la gent percep la lluna de l'horitzó com a més gran i més propera (segons aquesta teoria l'hauríem de percebre com a més llunyana). És la paradoxa del tamany-distància, que no hauria d'invalidar la teoria del model de cel aplatat com fan molts, sinó sencillament que no explica la il.lusió lunar. I és que també és cert que la gent que contesta que percep la lluna de l'horitzó com a més propera, ho pot fer precisament pel raonament de què l'està veient més gran.
d) Micròpsia i macròpsia oculomotor. Segons aquesta hipòtesi els músculs de l'ull intenten dirigir i enfocar a la distància de l'objecte de major interés dins el rang visual. De vegades però aquest ajust es produeix a una distància menor que la de l'objecte que jutgem, produïnt-se la micròpsia segons la qual l'angle visual és menor i l'objecte el percebem menor. La macròpsia és l'efecte invers, quan enfoquem a una distància més llunyana que la de l'objecte que jutgem.
Segons aquesta teoria quan mirem la lluna en l'horitzó, els ulls enfoquen a algun objecte que estigui pel camí. Però quan mirem cap a dalt enfoca a una distància d'entre 1 i 2 metres fent més petita la percepció visual de la lluna. Això es veuria suportat per l'efecte de voltants foscos, que provocarien que els ulls s'ajustin al focus nocturn d'1 metre.
De totes maneres sembla que les diferències d'angles visuals afectats per fenòmens de micròpsia i macròpsia són del voltant del 10% per la qual cosa no semblen suficients per explicar la il.lusió. A més la il.lusió lunar és percebuda també per gent amb defectes de focalització en els ulls.

e) Teories evolucionistes o hipotèsis de processos cognitius. Segons aquestes, sencillament el nostre sistema visual es basa en un teixit neuronal que en el nostre cervell crea les imatges que veiem en funció d'una sèrie de processos cognitius que són fruit dels segles d'evolució, així com de comparatives amb imatges vistes durant la nostra vida. En aquest complex sistema de visió, la nostra espècie estaria molt més preparada per veure els objectes propers, mentre que en objectes distants en l'horitzó els nostres sistemes de representació són menys adequats i no s'ajusten tant a la "realitat". De fet en una foto tirada a llarga distància, detalls com puguin ser una casa en una muntanya els veiem més petits que en la realitat. És com si el cervell intentés representar les coses llunyanes més grans, per aproximar-les al model de visió d'objectes propers en el qual ens hem desenvolupat. També hi ha teories que diuen que els objectes que ens queden enfront (com la lluna de l'horitzó) tendeixen a veure's més grans que objectes que ens queden a sobre el nostre cap. Un sistema visual d'aquest estil hauria estat una avantatge evolutiva, doncs permetria una percepció més ràpida d'un possible depredador que, en un mitjà terrestre com el nostre, en la majoria dels casos vindria d'una alçada similar a la nostra. En tot cas sembla clar que el nostre cervell no representa la realitat, sinó que crea imatges en funció dels estímuls rebuts i amb aquestes tenim la visió del nostre entorn que necessitem.

Per a qui vulgui aprofundir més sobre el tema recomano l'entrada en anglès de la wikipedia, i especialment els links externs que incorpora al final de l'article.

Probablement diverses d'aquestes hipòtesis intervenen en la il.lusió lunar (o moltes d'altres que tenim). Però fins que no siguin més profunds els coneixements sobre la visió que crea en realitat el nostre cervell, a partir de la informació de la retina i dels processos cognitius que els nostres circuits neuronals incorporen, probablement no tindrem resposta a aquesta pregunta que porta de corcoll als científics durant segles.

Post dedicat al meu amic Adri, qui em va fer interessar sobre el tema.