태양의 크기가 다르게 보이는 이유가 무엇때문일까요?

Question

일출을 막 시작한 때의 태양은 눈으로 보기에도 크기가 작았습니다

하지만 점점 시간이지나고 태양이 고도를

높일수록 크기가 점점 커진다는것을 .

지구가 자전했다고 해서 크기가 바뀌는것은 상식적으로 이해가 안되서 질문드립니다

Answer 1

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

지구의 자전이 태양의 크기에 직접적인 영향을 미치는 것은 아닙니다. 태양의 크기는 실제로 변하지 않고 일정합니다.

일출 또는 일몰 시점에서 태양이 지평선에 가까이 있을 때, 우리 눈에는 태양이 크게 보이지 않을 수 있습니다. 이는 대기의 굴절 현상에 의해 태양의 광선이 지구의 대기를 통과하면서 굴절되고, 태양이 지평선에 가까이 있어서 더 둥글게 보이는 현상이 반영될 수 있기 때문입니다. 반대로 태양이 고공으로 올라가면, 광선이 대기를 통과할 때 굴절이 더 적어지기 때문에 태양이 보다 크게 보일 수 있습니다.

이러한 광학적 효과에 의해 태양이 일출 또는 일몰 시점에서는 크기가 작게 보이고, 태양이 고공으로 올라갈수록 크게 보이는 것처럼 느껴질 수 있습니다. 그러나 이는 실제로 태양의 크기가 변하는 것이 아니라, 빛이 지구의 대기를 통과하면서 발생하는 굴절과 관련된 현상에 의한 것입니다.

Answer 2

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.

아마도 제가 늦게 답을 달았는데, 이미 빛의 굴절이라는 답이 달렸을 듯 합니다.

하지만 말도 안되는 이야기라며 반박이 많은 주장입니다. 오히려 빛의 굴절 때문이라면 지평선에 뜬 달은 하늘 높이 뜬 달에 비해 상하로는 작게, 옆으로는 비슷한 크기로 보여야 한다는 것이죠.

이에 천문학자나 물리학자, 그리고 심리학자들은 그 이유가 착시, 즉 눈의 착각이라고 합니다. 그 중에서도 거리착시를 이유로 삼고 있습니다.

사람의 뇌는 시신경으로부터 전달된 정보를 분석하고 이때 화상 속에 있는 어떤 물체의 크기를 물체까지의 거리를 고려해 짐작합니다.

그런데 이 과정에서 멀리 있는 물체일수록 겉보기크기를 원래보다 큰 것으로 착각하는 잘못된 인식을 하게 되는데, 이를 거리착시라 합니다. 즉 태양이 멀리 있다고 생각해 커보인다는 것입니다.

사실 아직 학계에서는 논란과 주장이 많은 현상이긴 합니다.

Answer 3

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.태양이 일출 때에는 지평선에서 떠오르기 시작하며, 이때는 태양이 지구와의 거리가 가장 멀기 때문에 눈으로 보기에 크기가 작게 느껴집니다. 하지만 태양이 지평선 위로 높이 올라갈수록 지구의 곡률에 따라 시야에서 태양이 조금씩 더 멀어지게 됩니다.

그러나 태양이 높이 올라가면서 시야에서 멀어지는 정도는 매우 미미하며, 태양의 크기 차이는 거의 눈에 띄지 않습니다. 태양이 높이 올라가면서 크기가 커지는 것처럼 느껴지는 것은 인간의 뇌가 태양을 비롯한 먼 물체들을 인지하는 방식 때문입니다. 즉, 시야에서 멀어지면서 인간의 뇌가 태양을 조금씩 확대해서 보정해주는 것입니다.

또한, 태양이 높이 올라갈수록 태양 광도도 높아지기 때문에 더 밝게 느껴지게 됩니다. 이것도 태양이 커지는 것처럼 느껴지게 합니다.