Come giustamente
hai intuito la ragione comporta la psicologia e l’ottica.
Cominciamo
con il lato psicologico: se trascuriamo la forte distorsione che subiscono
i corpi celesti quando sono radenti l’orizzonte, Luna e Sole hanno sempre
le medesime dimensioni angolari, circa mezzo grado, sia quando si trovano
vicini all’orizzonte sia quando sono alti nel cielo. La distorsione sopra
accennata, causata dalla rifrazione dei diversi strati dell’atmosfera,
ha peraltro l’effetto di comprimere l’astro lungo l’asse verticale, e
dunque di farlo sembrare più piccolo e non certo più grande.
La ragione per cui gli astri, quando sono bassi nel cielo, appaiano più
grandi è puramente di natura psicologica. Non sono un esperto in
materia, ma credo ti basti sapere che il nostro cervello tende ad interpretare
come più grandi gli oggetti che gli si presentano associati ai
paesaggi terrestri, piuttosto che posti in cielo; alcuni scienziati tendono
a pensare che sia proprio la visione in orizzontale (quella a cui siamo
abituati) che provoca il fenomeno, rispetto a quella più insolita
di guardare in alto, forse anche come forma di adattamento per distinguere
meglio persone e potenziali pericoli che si approssimano.
Una semplice prova per rendersi conto di questo è scattare una
foto alla Luna o al Sole con il medesimo apparato fotografico, sia quando
si trovano vicini all’orizzonte sia quando culminano nel cielo: si potranno
confrontare facilmente i risultati ed accertarsi di persona di come non
vi siano differenze nelle dimensioni.
Veniamo
ora a come si calcolano le dimensioni di un oggetto sul negativo fotografico,
servendosi di una semplice formula che ti permetterà di fare qualche
previsione sui risultati che ti puoi aspettare dai tuoi scatti.
Dato un oggetto di dimensioni angolari apparenti a (dove a è
espresso in gradi), fotografandolo con un obiettivo di lunghezza focale
F, esso apparirà sul negativo avente dimensioni
M
= 2·F·tan(a)
dove con
“tan” si esprime la tangente trigonometrica e dove M ed F sono nella stessa
unità di misura. Se dunque fotografi il Sole (a
pari a mezzo grado, cioè 0,5) con una normale macchina fotografica
dotata di obiettivo universale (F circa uguale a 50mm.), sul negativo
esso apparirà di 0,87mm il che, tenuto presente il formato della
pellicola di 24×36 mm, comporta che esso apparirà neppure un quarantesimo
del lato lungo del fotogramma. Per una buona ripresa, è facile
accorgersene, è necessario un teleobiettivo da almeno 300-400mm
di focale, tale da fornire un disco di 5-7 millimetri sul fotogramma,
mentre l’ideale per un fotogramma dettagliato del disco è una focale
di circa un metro, quella cioè di un potente teleobiettivo.
Tra l’altro,
se la tua macchina fotografica è di tipo reflex, cioè quelle
in cui l’immagine che compare nel mirino è ripresa (attraverso
uno specchietto deviatore e un prisma) dallo stesso obiettivo che registrerà
la foto sulla pellicola, mentre osservi il paesaggio prima di scattare
potrai renderti conto di quale saranno le reali dimensioni del Sole sul
negativo, dato che in questo caso hai il contorno nero dell’obiettivo
come utile riferimento da rapportare alle dimensioni del fotogramma, e
dunque l’effetto psicologico può venire parzialmente attenuato.
La
parte “psicologica” del fenomeno e’ ben spiegata da questo disegno, che
potrebbe essere un viale che porta a ponente (oppure a levante, se si
tratta di un alba).
Il motivo
e’ prettamente di prospettiva: gli oggetti all’orizzonte dovrebbero essere
“piccoli”, infatti i soli (o le lune) vicine al “punto di fuga” appaiono
sproporzionatamente grandi, in questo semplice disegno, non perche’ siano
piu’ grandi degli altri, ma perche’ non sono piu’ piccoli come noi ci
aspettiamo. Questo perche’ gli oggetti terrestri a cui siamo abitutati
sono lontani quando all’orizzonte, mentre sono vicini quando sono in alto
(anche le cime dei grattacieli piu’ alti sono di sole poche centinaia
di metri); quindi ci aspettiamo di vedere grandi gli oggetti in alto (perche’
dovrebbero essere vicini), mentre ci aspettiamo di vederli piccoli (perche’
lontani) quando sono all’orizzonte. Ovviamente gli oggetti astronomici
(vale anche per le costellazioni: provare per credere!) si comportano
come accennato da Luca, ovverosia quasi non mutano le loro proporzioni,
in quanto non mutano distanza (e l’effetto di rifrazione e’ minimo). In
questo modo quando sono all’orizzonte non sono piccoli quanto noi ci aspettiamo
ed il cervello li interpreta come “molto grandi”.