Гауссова теория зрительных направлений
С изложенным в предыдущей статье связан ряд наблюдений, показывающих, что форма небесного свода и кажущееся увеличение размеров небесных светил у горизонта зависят от направления взгляда по отношению к нашему телу. Исходя из этого, Гаусс предположил, что опыт многих поколений заставил нас лучше приспособиться к наблюдению предметов, расположенных перед нами, нежели над нами, и что это влияет на нашу оценку расстояний и размеров.
В полнолуние, когда Луна сияет высоко в небе, сядем в кресло или прямо на землю и откинемся назад. Если сильно отклониться назад, держа при этом голову в обычном положении, и посмотреть на Луну, то она покажется заметно увеличенной. Если же вдруг подняться, не спуская глаз с Луны, то она снова покажется меньше. Наоборот, полная Луна близ горизонта выглядит много меньшей, когда мы наклонимся вперед.
Оба явления можно наблюдать попеременно, когда Солнце находится на высоте 30—40° и свет его умеряется туманом. Наклоняйтесь вперед и назад, и диск будет казаться то меньше, то больше. Лягте, прижавшись спиной к Земле; небо покажется приплюснутым с той стороны, куда направлена ваша голова; с противоположной стороны оно имеет строго сферическую форму. Это ясно показывает, что в данном положении практически безразлично, направлен ли взгляд вниз или вперед (по отношению к нашему телу); но если взгляд направлен вверх, то предметы кажутся сплюснутыми.
Если повиснуть на турнике вниз головой и посмотреть вокруг, то небо будет иметь форму полусферы.
Все эти наблюдения согласуются друг с другом. Кроме того, созвездия, видимые в телескоп, т. е. независимо от каких-либо внешних влияний пейзажа, кажутся больше, когда они расположены низко над горизонтом. Единственное, что может сказываться здесь — это направление взгляда.
Не пытайтесь производить дальнейшую проверку, оценивая видимый размер Солнца и Луны через зеркало так, чтобы видеть, например, Луну высоко в небе, когда взгляд направлен горизонтально. Если наблюдатель так или иначе знает о наличии зеркала, иллюзия частично утрачивается. Поэтому опыты такого рода проводить весьма затруднительно.
Другие теории, относящиеся к описанным выше зрительным впечатлениям, легко опровергаются. Была, например, выдвинута «физическая теория» небесного свода, построенная на непонятном принципе, что небо кажется тем отдаленнее, чем оно ярче, и что расстояние изменяется пропорционально корню квадратному из яркости. Синее небо в зените темнее, чем у горизонта, и из-за этого оно будто бы кажется ниже. Однако эта теория опровергается уже тем, что небо, равномерно покрытое облаками, в зените бесспорно ярче, чем у горизонта, и все-таки кажется сплюснутым. Помимо того, при пасмурном небе облака, расположенные перед Солнцем и более яркие, чем остальные, всегда кажутся нам ближе, нежели соседние участки неба.