ทำไมพระอาทิตย์ดูดวงใหญ่กว่าปกติตอนใกล้ขอบฟ้า

เคยไหม เวลาขับรถกลับบ้านช่วงเย็นแล้วหันไปเห็นพระอาทิตย์กำลังจะลับขอบฟ้า รู้สึกว่ามันใหญ่จนเหมือนเอื้อมมือไปจับได้ แต่พอผ่านไปสักพัก พระอาทิตย์ดวงเดิมกลับดูเล็กลง ทั้งที่จริงไม่ได้เคลื่อนที่ไกลจากเราเท่าไร

หลายคนเชื่อว่าเป็นเพราะพระอาทิตย์เข้าใกล้โลกมากขึ้น บางคนคิดว่าเกิดจากการหักเหของแสงจนขยายขนาดให้ใหญ่ขึ้น แต่ความจริงแล้ว สิ่งที่เกิดขึ้นส่วนใหญ่ไม่ได้มาจากพระอาทิตย์เลย หากเกิดจากสมองของเราที่ตีความภาพตรงหน้า

ข้อเท็จจริงที่หลายคนอาจแปลกใจคือ ขนาดที่แท้จริงของพระอาทิตย์บนจอรับภาพของดวงตาแทบไม่เปลี่ยนแปลงตลอดทั้งวัน

หากใช้กล้องถ่ายภาพด้วยเลนส์ตัวเดิม ไม่ซูม ไม่เปลี่ยนระยะ แล้วถ่ายพระอาทิตย์ตอนอยู่ใกล้ขอบฟ้ากับตอนอยู่สูงกลางท้องฟ้า ขนาดของพระอาทิตย์ในภาพจะใกล้เคียงกันมาก บางครั้งพระอาทิตย์ใกล้ขอบฟ้ายังมีขนาดเล็กกว่านิดหน่อยด้วยซ้ำ เพราะโลกอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์เกือบ 150 ล้านกิโลเมตร ความต่างของระยะทางระหว่างพระอาทิตย์ขึ้นกับพระอาทิตย์อยู่เหนือศีรษะมีน้อยมากจนแทบไม่มีผลต่อขนาดที่มองเห็น

แล้วทำไมเราถึงรู้สึกว่ามันใหญ่กว่าเดิม

คำตอบอยู่ที่สิ่งที่เรียกว่า "ภาพลวงตาของขอบฟ้า" หรือ Horizon Illusion

เมื่อพระอาทิตย์อยู่ต่ำ เราไม่ได้มองเห็นมันลอยอยู่ลำพัง แต่เห็นพร้อมกับต้นไม้ อาคาร ภูเขา เสาไฟ บ้านเรือน หรือเส้นขอบฟ้า สมองจึงนำวัตถุเหล่านี้มาใช้เป็นจุดอ้างอิงในการเปรียบเทียบระยะและขนาด

เมื่อสมองรับรู้ว่าขอบฟ้าอยู่ไกลมาก วัตถุที่มีขนาดเชิงมุมเท่าเดิมจึงถูกตีความว่าต้องมีขนาดใหญ่กว่า จึงทำให้พระอาทิตย์ดูโตขึ้นโดยอัตโนมัติ

ในทางกลับกัน ตอนพระอาทิตย์อยู่สูงบนท้องฟ้า รอบ ๆ ไม่มีวัตถุให้เปรียบเทียบ มีเพียงท้องฟ้ากว้าง ๆ สมองจึงไม่มีข้อมูลมาช่วยประเมิน ทำให้เรารู้สึกว่าพระอาทิตย์มีขนาดเล็กลง ทั้งที่จริงขนาดที่ตกบนจอประสาทตาแทบไม่ต่างกันเลย

มีวิธีทดลองง่าย ๆ ที่หลายคนทำได้

ครั้งหน้าที่เห็นพระอาทิตย์ดวงใหญ่ใกล้ขอบฟ้า ลองยกนิ้วโป้งขึ้นบังพระอาทิตย์ จะพบว่านิ้วโป้งยังบังได้พอดี จากนั้นอีกหลายชั่วโมง เมื่อพระอาทิตย์อยู่สูงขึ้น ลองทำแบบเดิมอีกครั้ง ขนาดที่นิ้วโป้งบังได้แทบจะเท่าเดิม แสดงว่าพระอาทิตย์ไม่ได้ขยายใหญ่ขึ้นจริง

อีกวิธีหนึ่งคือถ่ายรูปด้วยโทรศัพท์จากตำแหน่งเดิม โดยไม่ซูม แล้วนำภาพมาเปรียบเทียบ จะพบว่าพระอาทิตย์มีขนาดใกล้เคียงกันมาก สิ่งที่เปลี่ยนคือความรู้สึกของผู้มอง ไม่ใช่ตัวดวงอาทิตย์

หลายคนสงสัยว่าชั้นบรรยากาศมีผลทำให้พระอาทิตย์ใหญ่ขึ้นหรือไม่

ชั้นบรรยากาศมีผลกับรูปร่างและสีมากกว่าขนาด

เวลาพระอาทิตย์อยู่ใกล้ขอบฟ้า แสงต้องเดินทางผ่านอากาศเป็นระยะทางยาวกว่าเดิม แสงสีน้ำเงินและสีม่วงถูกกระเจิงออกไปมาก เหลือแสงสีเหลือง สีส้ม และสีแดงเป็นหลัก จึงทำให้พระอาทิตย์ดูเป็นสีส้มแดงอย่างที่เห็นในช่วงเช้าหรือเย็น

นอกจากนี้ ชั้นบรรยากาศยังทำให้ขอบของพระอาทิตย์บิดเบี้ยวเล็กน้อย โดยเฉพาะส่วนล่างที่มักดูแบนกว่าส่วนบน เพราะแสงจากแต่ละตำแหน่งหักเหไม่เท่ากัน จึงเกิดภาพพระอาทิตย์ที่เหมือนถูกกดให้แบน แต่ไม่ได้ทำให้ทั้งดวงใหญ่ขึ้น

ภาพลวงตานี้ไม่ได้เกิดเฉพาะกับพระอาทิตย์เท่านั้น

พระจันทร์ก็ทำให้เราเข้าใจผิดในลักษณะเดียวกัน หากเคยเห็นพระจันทร์เต็มดวงโผล่ขึ้นจากขอบฟ้าแล้วรู้สึกว่าใหญ่ผิดปกติ นั่นก็เป็นผลจากการรับรู้ของสมองแบบเดียวกัน นักดาราศาสตร์เรียกปรากฏการณ์นี้ว่า Moon Illusion ซึ่งเป็นญาติใกล้ชิดกับภาพลวงตาของพระอาทิตย์

นักวิทยาศาสตร์พยายามอธิบายปรากฏการณ์นี้มานานหลายร้อยปี และมีหลายทฤษฎีเสนอขึ้นมา เช่น สมองตีความว่าท้องฟ้าเป็นโดม ทำให้ขอบฟ้าดูไกลกว่าบริเวณเหนือศีรษะ หรือสมองพยายามรักษาความคงที่ของขนาดวัตถุเมื่อมีข้อมูลเรื่องระยะเข้ามาเกี่ยวข้อง แม้รายละเอียดของกลไกการรับรู้ยังมีการศึกษาต่อเนื่อง แต่ทุกทฤษฎีเห็นตรงกันว่า ต้นเหตุสำคัญอยู่ที่ระบบการมองเห็นของมนุษย์ ไม่ใช่การเปลี่ยนแปลงของดวงอาทิตย์

ครั้งต่อไปที่เห็นพระอาทิตย์ดวงโตสีส้มกำลังลอยอยู่เหนือเส้นขอบฟ้า ลองนึกดูว่าดวงอาทิตย์ไม่ได้เปลี่ยนขนาดเลย สิ่งที่เปลี่ยนคือวิธีที่สมองของเรากำลังตีความภาพตรงหน้า

นั่นทำให้ปรากฏการณ์ธรรมดาที่เกิดขึ้นแทบทุกวัน กลายเป็นตัวอย่างที่น่าสนใจว่าการมองเห็นของมนุษย์ไม่ได้เป็นเพียงการรับแสงเข้าสู่ดวงตา แต่ยังผ่านการประมวลผลของสมองอยู่ตลอดเวลา และบางครั้ง สิ่งที่เราคิดว่าเห็น ก็อาจไม่ใช่สิ่งที่เกิดขึ้นจริงทั้งหมด