始於謊言,火於營銷,今晚的超級月亮你還等嗎?

本文轉載自公眾號：中國科普博覽

作者：哈哈哈勃

眾所周知，今晚（5月7日）的滿月是今年最後一輪超級月亮。看著天上這輪黃黃的、圓圓的，似乎還軟軟的香噴噴的餅狀物，幾個問題不由得浮現在眼前：能（看嗎）？好（看嗎）？怎（麼看）？

今天就來聊聊超級月亮背後的那點事兒。還別說，它還真是個餅——不過，是「畫餅充飢」的那種餅。

圖片來源：Paco Bellido，2011

超級月亮（Super Moon）這個詞，是一個叫理察·諾勒（Richard Nolle）的美國江湖術士的發明。他是個自學成才的佔星師，經常給一本叫《算命天宮圖（Homoscope）》的雜誌寫星座運勢分析。這本雜誌幾十年如一日堅持用天象預測股市行情，準確度之高，能讓篤信的讀者傾家蕩產。估計在街邊報刊亭賣的時候，定位也就是廁紙讀物那一檔。

不過，這位「大師」卻自視甚高，對普通報刊的佔星欄目嗤之以鼻。他管它們叫「故弄玄虛胡謅八扯聳人聽聞花言巧語泡沫大雜燴」，只有自己寫的才是真正的預言。為了標新立異，他一直在想辦法建立一套自己的學說。

諾勒還非常活躍，堅持在個人網站上為總統預測當月運勢（基本上月月倒黴）

1979年9月，他在海邊坐船時遭遇了颱風。其實，平均每年這個季節都有二十幾場風暴，而且這場颱風也早已在大西洋上晃蕩了三個月，席捲好幾個地方了。但碰巧，諾勒遭遇颱風的這天晚上是滿月。

他立刻來了靈感：天上的圓月，能不能和自然災害扯上關係？白晃晃的大月亮，簡直就是送到眼前的人生機遇啊！

說到月亮，不得不補充兩句。

幾百年前，天文學家克卜勒發現，小天體繞中心天體旋轉的軌道是橢圓。由於這種軌道不均勻，月球繞地球轉的時候，肯定有時候離地球稍近一點，有時候離得稍遠一點。天文學家給軌道位置起了名字，離地球最近的位置就叫近地點，最遠的位置就叫遠地點。除了月亮繞著地球轉，月亮和地球作為一個整體，還在繞著太陽轉。從地球上看，月亮和太陽的夾角，決定了月亮的陰晴圓缺。如果月亮面朝太陽，那就是滿月；如果斜對或者背對太陽，那就是彎月或者新月。

月球運動造成的月相變化 圖片來源：NASA

所以，月亮到地球的距離，在從遠到近地變化著；月亮的盈虧，也在從圓到缺地變化著。兩套機制的長短不一樣，湊在一起，一年中總有那麼幾次，碰巧正好既是滿月，又在近地點。這種情況，就是諾勒那晚碰到的滿月。

這不就是幾何關係排列出的巧合嘛！近地點滿月這個現象，實在是太沒啥特殊的。以至於古代天文學家都知道幾百年了，文獻裡還懶得記錄它。

就連重視實踐的古代勞動者，對超級月亮都沒啥感覺。月亮對地球有個最主要的影響，那就是吸引地表的海水，造成潮汐現象。這種天文大潮對航海和漁業至關重要，所以從前的水手和漁民都很熟悉天象。

圖片來源：NASA

然而，超級月亮實在是個戰五渣。和一般滿月相比，它造成的水位上下差別才5釐米。作為對比，在極端天氣下，浪潮可以達到幾十米。就連兩個地方海岸線地形不同，都會讓天文潮汐產生幾米到十幾米的差異。5釐米的微小效應，經過平均，都可以在小數點後直接省略掉了。

總而言之，超級月亮對地球的影響，真是不值一提。

但這位業餘佔星師卻如獲至寶。要是根據這種「超級月亮」發明出一套說辭來，豈不是馬上確立了自己「靈魂導師」的地位？

很快，《算命天宮圖》就發表了這位年輕「大師」的高見：如果滿月和地球之間的距離，達到了最近距離的九成以上，這種月亮就叫「超級月亮」。超級月亮代表兇兆，會帶來災禍，引發危險。至於為啥要規定九成以上？當然是憑感覺啦！

諾勒後來在佔星師雜誌上發表的超級月亮文章 這個話題他足足連載了幾十年……圖片來源：雜誌截圖

後來在一次採訪中，他坦承了自己最初的想法：

「其實我早就知道有近地點滿月這個詞兒了，但它實在太拗口（英文裡叫perigee syzygy，都是很少用到的單詞）。美國民眾的平均閱讀能力只有小學六年級水平，肯定看不懂啊！我就想，為啥不發明個酷炫一點兒的名字呢？」

也不知道該說他太會吹，還是對民眾的認知水平拿捏得太準。超級月亮（Super Moon），果然火了。

2009年前後，這個名詞慢慢被一些氣象工作者使用。2010年後，科普文章中也開始出現。2011年，日本發生引起核洩漏的地震後，它演化成一個「超級月亮引發末日地震」的網絡謠言，席捲全球，也進入了中國。雖然當時主流媒體一片駁斥態度，但NASA隨即將超級月亮納入天象預報中，對它的報導也逐漸轉向正面。

有人說，外行的發明，不一定不靠譜啊！好多化學現象還是鍊金術師發現的，就算超級月亮是從神秘學的故紙堆裡生拉硬拽扯出來的「特殊天象」，能看到不就行了嗎？

抱歉，這件事，還真不行。

在「超級月亮」傳播過程中，公眾之所以順利接受，是因為中學課本裡一條常識廣為流傳：月亮繞行軌道是橢圓，所以遠近大小有變化。

然而，根據現代精密測量，月球所謂的「橢圓」軌道，偏心率最多只有十九分之一。如果落在紙面上，相當於畫一個1米大小的圓形，直徑的誤差最大還不到1毫米。不藉助專門的儀器，想通過月相區分出它是不是正圓，近乎不可能。

證明橢圓軌道定律所使用的觀測儀器，體積巨大，精密程度也達到了人工的極限 圖片來源：NASA

不過，你也許在新聞裡看到過，超級月亮的視覺效果比平時要大14%，亮30%。難道這還不夠顯著嗎？

要搞清楚這個，需要先了解一點關於眼睛的冷知識。

咱們的眼睛，就像數位相機一樣，看到的其實是一堆像素點。視野裡比像素還小的事物，就變成了模糊的馬賽克。大腦裡的圖像不能像數碼照片那樣放大，所以平時感覺不出來。但在看一些特定事物時，像素效應就很明顯了。

例如梵谷的這幅油畫《星月夜》，遠看的時候，看到的是星月生輝的美麗夜景。但近看時，就只是一片深深淺淺的斑斕油彩，甚至還有顏料黏結、乾裂的痕跡。

油畫《星月夜》，右圖取自左圖右上，月亮一角 圖片來源：筆者製作

問題來了：遠看這幅畫的時候，怎麼就注意不到這些細節呢？同樣一幅畫，不論離得遠還是近，記錄的明明是同樣的信息啊？

這是因為，顏料的筆觸細節太小，已經低於眼睛一個像素的尺寸了。遠看的時候，它們只能被模糊掉，就失去了感知。由此可見，如果色彩、亮度對比不強烈，一件東西比人眼最小分辨單位還小，人是根本不能察覺，也意識不到的。

當你遠看左圖的時候，其實看到的是右圖效果 圖片來源：筆者製作

在醫學上，這種分辨能力叫做「視銳度」。天文觀測裡，它有一個衡量指標，叫「角解析度」。角解析度指一套光學系統（比如人眼）能區分出的最小角直徑，可以簡單理解為「一個像素點」的大小。

根據眼睛內部光敏細胞之間的距離，光學儀器專家計算出，人眼的極限角解析度不能低於1角分。在醫學標準中，經過眼鏡矯正後的視力，分辨能力實際能達到1.5-2角分。一隻健康的眼睛相當於一臺八千萬像素的攝像頭，能夠在十米開外看清半釐米見方的東西。

這種清晰度，拍得到超級月亮嗎？

根據NASA的測量，超級月亮最大時，比正常滿月的面積大14%，半徑長7%。普通滿月的平均角半徑大約為16角分左右，因此，超級月亮只比普通滿月大1.1角分。這個值，正好和人眼的角解析度極限差不多。

也就是說，超級月亮，只不過比普通滿月大了不到一個像素點兒的那麼一圈。

當然，人腦還是很智能的。一些常見或者規則的物體會在腦內得到二次修正，使實際視敏度有所提高。但對月球這樣略有些粗糙的陌生物體來說，效果微乎其微。

在規則圖案出現異常，如直線上有鋸齒時，大腦能下意識修正，提高視覺靈敏度。但由於月球周邊凹凸不平，這一機制也很難起作用 圖片來源：NASA

更慘的是，超級月亮所謂在亮度上增強的30%，基本也看不出來。

首先需要澄清，媒體介紹時所謂的「亮度」，僅僅是一種物理量的名字，和我們眼睛實際看到的「亮不亮」的效果，並不是一個意思。用更嚴謹的方式來說，應該是超級月亮的反射流量比位於遠地點的「最小滿月」多了30%。這是一種極端情況，如果和一般看到的滿月比起來，這個差距要打對摺，降到15%。

而且，人類眼睛對光的響應，就像耳朵對聲音的響應一樣，呈對數關係。真正和視覺效果「亮不亮」吻合的指標，在天文上叫做「星等」。

普通滿月的星等大約在-12.7左右，想要視覺效果真的增加三成，流量最起碼要猛增33倍才行。而超級月亮和平時只有15%的流量差異，換算成星等的變化才0.1多一點。

這是什麼概念？這麼小的值意味著，超級月亮在人眼中的亮度，只比普通滿月高了微乎其微的百分之一……

相比較而言，如果夜空中有極薄的霧氣，或者高層大氣產生細小冰晶，星光都會減弱好幾個星等。哪怕是完全晴朗的天氣，大氣層在幾小時內的波動，都可能造成暗弱的星光產生零點幾個星等的差異。

同一顆星星受大氣擾動影響產生的星等變化。縱軸為儀器星等（直接觀測到的星等），橫軸為大氣質量。在幾小時內，星等的變化就達到了0.1以上 圖片來源：RIT天文臺觀測數據

這種天氣變化常人幾乎察覺不到，但已經足夠抹殺超級月亮的效果了。反過來說，如果天氣極佳，普通滿月的亮度也有可能勝過超級月亮。

總而言之，不管是哪方面，超級月亮和普通滿月都幾乎沒法區別。許多天文學家旗幟鮮明地反對這個稱呼，國際天文聯合會也從不承認超級月亮的說法。

在科普超級月亮的官網頁面上，NASA特別註明：「想用眼睛區分這種微小的差別，是非常困難的。」著名天文愛好者雜誌《天空與望遠鏡》發表資深觀測者的文章：「如果不知道昨晚的月亮是『超級』的，凝視晴朗的夜空時，根本不會注意到有什麼不同。」

媒體上常見的超級月亮和普通月亮效果對比圖 圖片來源：NASA

實際的超級月亮和普通月亮效果對比圖。如果你手機屏幕的寬度在6-8釐米左右，距離30釐米看這幅圖，基本上就是夜空中的真實大小。你能判斷出右邊是超級月亮嗎？ 圖片來源：筆者製作

不過，也有很多人表示：聽說了新聞裡宣傳的超級月亮之後，我看到的月亮好像真的大了那麼一點兒啊……

沒準兒，你是產生幻覺了。

「月亮幻覺」是一種非常著名的視錯覺。簡單來說，當月亮位於地平線附近時，會被誤認為顯得更大。初升和將落的太陽顯得更大，也是一樣的錯覺。

事實恰好相反。從天文學上來說，清晨和傍晚時，月亮和觀察者之間的距離其實更遠。如果用儀器進行測量，地平線附近的月亮，比高懸頭頂的月亮還要小一點兒。地平線上的月亮變大並非自然現象，純粹是人的感官謬誤。

同一天晚上月亮大小對比圖。地平線附近的大氣折射有「壓縮」效果，剛升的月亮（左下）還要更扁一點兒 圖片來源：NASA

關於這種幻覺是怎麼形成的，至今還有爭議。一些研究者認為，大腦會誤判近大遠小，把靠近地面的效果放大。還有一些人認為，半空中的月亮因為缺乏參照物，會顯得更小一點。

而且，滿月永遠是在天剛黑時出現在東方地平線上。從新聞中聽說超級月亮的人們，往往早早開始等候，天一黑就進行欣賞，更容易受到月亮幻覺的欺騙。

至於網絡報導？相機不會有幻覺，但攝影師會騙人。我們經常看到的巨型月亮照片，是經過精心策劃，從很遠的地方拍攝的。地面的物體變小了，月亮就相對顯得大了。

兩位攝影師從很遠的地方拍攝，使得月亮看起來比燈塔還大 圖片來源：photopills.com

不過，雖然超級月亮並不靠譜，但毫無疑問，觀月活動帶給了我們很多驚喜。即便它始於謊言，火於營銷，實為幻覺，但當我們真正注視月亮時，即便它不那麼「超級」，依舊會驚嘆於它的美麗。

正如《天空與望遠鏡》雜誌所說，不可否認的是，超級月亮至少給了我們一個仰望天空理由。成千上萬埋頭工作的人，得以走到戶外，欣賞難得的夜色。或許，還能有機會說一句意味深長的感慨：

「今晚月色真美。」

參考文獻：

https://www.astropro.com/forecast/predict/2019-12.html

https://www.theatlantic.com/science/archive/2018/01/why-is-it-called-a-super-blue-blood-moon/551831/

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Micro moon versus macro moon: Brightness and size. Dulli Chandra Agrawal, 13 Jul 2015. arXiv:1507.03578 [physics.pop-ph].

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https://www.bbvaopenmind.com/en/science/physics/supermoon-the-most-misleading-bestseller-of-astronomy/

https://www.photopills.com/articles/7-tips-make-next-supermoon-shine-your-photos

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程景全. 天文望遠鏡原理和設計. 南京大學出版社, 2020年, 第2頁.