L’Illusion lunaire : pourquoi la Lune a l’air plus grosse proche de l’horizon ?

L’illusion lunaire (ou « Moon illusion ») c’est le fait que la lune à l’air plus grosse lorsqu’elle est proche de l’horizon.

Étrange non ? Ă€ priori il n’y a pas de raison pour que ce soit le cas : la Lune ne change pas de taille, elle ne se rapproche pas non plus de la Terre au cours de la nuit (en fait même elle s’en éloigne plutôt, environ 3 à 4 centimètres par an).

Distance Terre Lune à l’échelle

Elle passe juste au ras de l’horizon c’est tout. Quand on mesure précisément l’angle de vue qu’à un observateur terrestre de la Lune, il est quasiment constant, et quand on la prend en photo, la taille sur la photo reste la même. C’est donc bien une illusion d’optique.

Note: Attention on ne dit pas que la distance Terre Lune est constante, juste qu’elle ne varie que très peu au cours d’une même nuit. En effet l’orbite de la Lune autours de la Terre est une ellipse pleine d’irrégularités (compliquée quoi), et la distance Terre Lune varie plus ou moins sur ces cycles quotidiens, « mensuels » (27,2122 jours), annuels, décennaux (8,85 ans pour les apsides à 9,5 ans pour les lunistices) etc… Soyons précis.

Alors pourquoi ? Et bien en fait on ne sait pas trop :). Pourtant le phénomène est connu depuis la nuit des temps et en plus il est vrai aussi pour le soleil et les constellations… Malgré ça il reste toujours inexpliqué. Il y a bien quelques hypothèses, mais toutes sont controversées. On vous les donne ici et vous vous ferez votre propre avis. Qui sait, peut être trouverez vous la solution à ce mystère !

– Dans la culture populaire, déjà sous Aristote (4ème siècle avant JC) on pensait que c’était du à un effet de loupe causé pas l’atmosphère : FAUX !
C’est même le contraire, lorsque la Lune est proche de l’horizon, elle est légèrement plus loin de l’observateur et sa taille 1,5% plus petite (la différence se voit à peine). De plus les phénomènes de réfraction lumineuse liés à l’atmosphère la font là aussi paraître un peu plus petite.

– Claude Ptolémée (astronome – 2ème siècle après JC) parie sur la réfraction (FAUX ! ) ET l’illusion d’optique. Il est le premier à penser que c’est notre perception qui n’est pas la bonne. Sacrée remise en question non ? Rien que pour ça, respect !

– Puis Ibn al-Haytham (Alhazen – 10ème siècle) reprend la réfraction et l’illusion d’optique en ajoutant qu’elle dépend de ce qui se trouve entre la Terre et la Lune (on ne sait pas encore qu’il n’y a que l’atmosphère et le vide sidéral). Cependant, suite à la reprise de ses travaux par des scientifiques européens dans les siècles suivants, c’est grâce à lui l’explication d’ordre psychologique (l’illusion) va se populariser autours du 17ème siècle. Et ça aussi, c’est respect !

Ensuite on rentre dans des explications non vérifiées, mais disons plus acceptées, mesurables et rationnelles.

– En 1813, Arthur Schopenhauer explique ça par les perspectives. Perdus dans le ciel, les objets ne sont visuellement rattachés à rien qui ne puisse nous permettre de comparer leur tailles. Ils ont l’air « plus loin ». Alors que si on observe un objet horizontalement (vers l’horizon), en voyant autours de nous la Terre et ses paysages qui nous entourent, nous avons une perspective. Les maisons les plus éloignées paraissent plus petites, les arbres, les champs, les gens idem. Et les objets célestes nous paraissent plus grands (et plus proches pour 90 % des gens – cas plus rare ils paraissent plus grands ET pourtant plus éloignés aussi pour 5 % des observateurs).

– L’illusion des tailles relatives : Le fait qu’au zénith la Lune soit entourée par de larges morceaux de ciel vide la fait paraître plus grande qu’à l’horizon où l’on peut observer la Terre (le sol en tout cas) en même temps, et moitié moins de « ciel vide » (la moitié en haut c’est le ciel, la moitié en bas c’est la Terre si vous voulez).

Cette illusion est très bien figurée par le dessin d’Ebbinghaus ci-dessous.

Dans leur livre « The Mystery of The Moon Illusion », Helen Ross et Cornelis Plug qui connaissent bien le sujet concluent qu’à ce jour aucune théorie sur le sujet n’est meilleure qu’une autre.

C’est peut être encore plus psychologique que nous le croyons, et pas seulement une réaction spontanée de notre cerveau qui se trompe, et cette voie est très sérieusement à l’étude.

Bref… On n’en sait toujours rien !