众所周知，今晚（5月7日）的满月是今年最后一轮超级月亮。看着天上这轮黄黄的、圆圆的，似乎还软软的香喷喷的饼状物，几个问题不由得浮现在眼前：能（看吗）？好（看吗）？怎（么看）？
今天就来聊聊超级月亮背后的那点事儿。还别说，它还真是个饼——不过，是"画饼充饥"的那种饼。
△图片来源：Paco Bellido，2011
营销与谣言促就的"超级月亮"火爆
超级月亮（Super Moon）这个词，是一个叫理查德·诺勒（Richard Nolle）的美国江湖术士的发明。他是个自学成才的占星师，经常给一本叫《算命天宫图（Homoscope）》的杂志写星座运势分析。这本杂志几十年如一日坚持用天象预测股市行情，准确度之高，能让笃信的读者倾家荡产。估计在街边报刊亭卖的时候，定位也就是厕纸读物那一档。
不过，这位"大师"却自视甚高，对普通报刊的占星栏目嗤之以鼻。他管它们叫"故弄玄虚胡诌八扯耸人听闻花言巧语泡沫大杂烩"，只有自己写的才是真正的预言。为了标新立异，他一直在想办法建立一套自己的学说。
△图片来源：网站截图
诺勒如今还非常活跃，坚持在个人网站上为总统预测当月运势（基本上月月倒霉）。
1979年9月，他在海边坐船时遭遇了台风。其实，平均每年这个季节都有二十几场风暴，而且这场台风也早已在大西洋上晃荡了三个月，席卷好几个地方了。但碰巧，诺勒遭遇台风的这天晚上是满月。
他立刻来了灵感：天上的圆月，能不能和自然灾害扯上关系？白晃晃的大月亮，简直就是送到眼前的人生机遇啊！
说到月亮，不得不补充两句。
几百年前，天文学家开普勒发现，小天体绕中心天体旋转的轨道是椭圆。由于这种轨道不均匀，月球绕地球转的时候，肯定有时候离地球稍近一点，有时候离得稍远一点。天文学家给轨道位置起了名字，离地球最近的位置就叫近地点，最远的位置就叫远地点。 除了月亮绕着地球转，月亮和地球作为一个整体，还在绕着太阳转。从地球上看，月亮和太阳的夹角，决定了月亮的阴晴圆缺。如果月亮面朝太阳，那就是满月；如果斜对或者背对太阳，那就是弯月或者新月。
△月球运动造成的月相变化 图片来源：NASA
所以，月亮到地球的距离，在从远到近地变化着；月亮的盈亏，也在从圆到缺地变化着。两套机制的长短不一样，凑在一起，一年中总有那么几次，碰巧正好既是满月，又在近地点。这种情况，就是诺勒那晚碰到的满月。
这不就是几何关系排列出的巧合嘛！近地点满月这个现象，实在是太没啥特殊的。以至于古代天文学家都知道几百年了，文献里还懒得记录它。
就连重视实践的古代劳动者，对超级月亮都没啥感觉。月亮对地球有个最主要的影响，那就是吸引地表的海水，造成潮汐现象。这种天文大潮对航海和渔业至关重要，所以从前的水手和渔民都很熟悉天象。
△图片来源：NASA
然而，超级月亮实在是个战五渣。和一般满月相比，它造成的水位上下差别才5厘米。作为对比，在极端天气下，浪潮可以达到几十米。就连两个地方海岸线地形不同，都会让天文潮汐产生几米到十几米的差异。5厘米的微小效应，经过平均，都可以在小数点后直接省略掉了。
总而言之，超级月亮对地球的影响，真是不值一提。
但这位业余占星师却如获至宝。要是根据这种"超级月亮"发明出一套说辞来，岂不是马上确立了自己"灵魂导师"的地位？
很快，《算命天宫图》就发表了这位年轻"大师"的高见：如果满月和地球之间的距离，达到了最近距离的九成以上，这种月亮就叫"超级月亮"。超级月亮代表凶兆，会带来灾祸，引发危险。至于为啥要规定九成以上？当然是凭感觉啦！
△诺勒后来在占星师杂志上发表的超级月亮文章。这个话题他足足连载了几十年…… 图片来源：杂志截图
后来在一次采访中，他坦承了自己最初的想法：
"其实我早就知道有近地点满月这个词儿了，但它实在太拗口（英文里叫perigee syzygy，都是很少用到的单词）。美国民众的平均阅读能力只有小学六年级水平，肯定看不懂啊！我就想，为啥不发明个酷炫一点儿的名字呢？"
也不知道该说他太会吹，还是对民众的认知水平拿捏得太准。超级月亮（Super Moon），果然火了。
2009年前后，这个名词慢慢被一些气象工作者使用。2010年后，科普文章中也开始出现。2011年，日本发生引起核泄漏的地震后，它演化成一个"超级月亮引发末日地震"的网络谣言，席卷全球，也进入了中国。虽然当时主流媒体一片驳斥态度，但NASA随即将超级月亮纳入天象预报中，对它的报道也逐渐转向正面。
超级月亮又大又亮又圆？可能只是眼睛的幻觉
有人说，外行的发明，不一定不靠谱啊！好多化学现象还是炼金术师发现的，就算超级月亮是从神秘学的故纸堆里生拉硬拽扯出来的"特殊天象"，能看到不就行了吗？
抱歉，这件事，还真不行。
在"超级月亮"传播过程中，公众之所以顺利接受，是因为中学课本里一条常识广为流传：月亮绕行轨道是椭圆，所以远近大小有变化。
然而，根据现代精密测量，月球所谓的"椭圆"轨道，偏心率最多只有十九分之一。如果落在纸面上，相当于画一个1米大小的圆形，直径的误差最大还不到1毫米。不借助专门的仪器，想通过月相区分出它是不是正圆，近乎不可能。
△证明椭圆轨道定律所使用的观测仪器，体积巨大，精密程度也达到了人工的极限。图片来源：NASA
不过，你也许在新闻里看到过，超级月亮的视觉效果比平时要大14%，亮30%。难道这还不够显著吗？
要搞清楚这个，需要先了解一点关于眼睛的冷知识。
咱们的眼睛，就像数码相机一样，看到的其实是一堆像素点。视野里比像素还小的事物，就变成了模糊的马赛克。大脑里的图像不能像数码照片那样放大，所以平时感觉不出来。但在看一些特定事物时，像素效应就很明显了。
例如梵高的这幅油画《星月夜》，远看的时候，看到的是星月生辉的美丽夜景。但近看时，就只是一片深深浅浅的斑斓油彩，甚至还有颜料黏结、干裂的痕迹。
△油画《星月夜》，右图取自左图右上，月亮一角。图片来源：笔者制作
问题来了：远看这幅画的时候，怎么就注意不到这些细节呢？同样一幅画，不论离得远还是近，记录的明明是同样的信息啊？
这是因为，颜料的笔触细节太小，已经低于眼睛一个像素的尺寸了。远看的时候，它们只能被模糊掉，就失去了感知。由此可见，如果色彩、亮度对比不强烈，一件东西比人眼最小分辨单位还小，人是根本不能察觉，也意识不到的。
△当你远看左图的时候，其实看到的是右图效果。（示意）图片来源：笔者制作
在医学上，这种分辨能力叫做"视锐度"。天文观测里，它有一个衡量指标，叫"角分辨率"。角分辨率指一套光学系统（比如人眼）能区分出的最小角直径，可以简单理解为"一个像素点"的大小。
根据眼睛内部光敏细胞之间的距离，光学仪器专家计算出，人眼的极限角分辨率不能低于1角分。在医学标准中，经过眼镜矫正后的视力，分辨能力实际能达到1.5-2角分。一只健康的眼睛相当于一台八千万像素的摄像头，能够在十米开外看清半厘米见方的东西。
这种清晰度，拍得到超级月亮吗？
根据NASA的测量，超级月亮最大时，比正常满月的面积大14%，半径长7%。普通满月的平均角半径大约为16角分左右，因此，超级月亮只比普通满月大1.1角分。这个值，正好和人眼的角分辨率极限差不多。
也就是说，超级月亮，只不过比普通满月大了不到一个像素点儿的那么一圈。
当然，人脑还是很智能的。一些常见或者规则的物体会在脑内得到二次修正，使实际视敏度有所提高。但对月球这样略有些粗糙的陌生物体来说，效果微乎其微。
△图片来源：NASA
在规则图案出现异常，如直线上有锯齿时，大脑能下意识修正，提高视觉灵敏度。但由于月球周边凹凸不平，这一机制也很难起作用。
更惨的是，超级月亮所谓在亮度上增强的30%，基本也看不出来。
首先需要澄清，媒体介绍时所谓的"亮度"，仅仅是一种物理量的名字，和我们眼睛实际看到的"亮不亮"的效果，并不是一个意思。用更严谨的方式来说，应该是超级月亮的反射流量比位于远地点的"最小满月"多了30%。这是一种极端情况，如果和一般看到的满月比起来，这个差距要打对折，降到15%。
而且，人类眼睛对光的响应，就像耳朵对声音的响应一样，呈对数关系。真正和视觉效果"亮不亮"吻合的指标，在天文上叫做"星等"。
普通满月的星等大约在-12.7左右，想要视觉效果真的增加三成，流量最起码要猛增33倍才行。而超级月亮和平时只有15%的流量差异，换算成星等的变化才0.1多一点。
这是什么概念？这么小的值意味着，超级月亮在人眼中的亮度，只比普通满月高了微乎其微的百分之一……
相比较而言，如果夜空中有极薄的雾气，或者高层大气产生细小冰晶，星光都会减弱好几个星等。哪怕是完全晴朗的天气，大气层在几小时内的波动，都可能造成暗弱的星光产生零点几个星等的差异。
△图片来源：RIT天文台观测数据
同一颗星星受大气扰动影响产生的星等变化。纵轴为仪器星等（直接观测到的星等），横轴为大气质量。在几小时内，星等的变化就达到了0.1以上。
这种天气变化常人几乎察觉不到，但已经足够抹杀超级月亮的效果了。反过来说，如果天气极佳，普通满月的亮度也有可能胜过超级月亮。
总而言之，不管是哪方面，超级月亮和普通满月都几乎没法区别。许多天文学家旗帜鲜明地反对这个称呼，国际天文联合会也从不承认超级月亮的说法。
在科普超级月亮的官网页面上，NASA特别注明："想用眼睛区分这种微小的差别，是非常困难的。"著名天文爱好者杂志《天空与望远镜》发表资深观测者的文章："如果不知道昨晚的月亮是'超级'的，凝视晴朗的夜空时，根本不会注意到有什么不同。"
△媒体上常见的超级月亮和普通月亮效果对比图。图片来源：NASA
△图片来源：笔者制作
实际的超级月亮和普通月亮效果对比图。如果你手机屏幕的宽度在6-8厘米左右，距离30厘米看这幅图，基本上就是夜空中的真实大小。你能判断出右边是超级月亮吗？
不过，也有很多人表示：听说了新闻里宣传的超级月亮之后，我看到的月亮好像真的大了那么一点儿啊……
没准儿，你是产生幻觉了。
"月亮幻觉"是一种非常著名的视错觉。简单来说，当月亮位于地平线附近时，会被误认为显得更大。初升和将落的太阳显得更大，也是一样的错觉。
事实恰好相反。从天文学上来说，清晨和傍晚时，月亮和观察者之间的距离其实更远。如果用仪器进行测量，地平线附近的月亮，比高悬头顶的月亮还要小一点儿。地平线上的月亮变大并非自然现象，纯粹是人的感官谬误。
△图片来源：NASA
同一天晚上月亮大小对比图。地平线附近的大气折射有"压缩"效果，刚升的月亮（左下）还要更扁一点儿。
关于这种幻觉是怎么形成的，至今还有争议。一些研究者认为，大脑会误判近大远小，把靠近地面的效果放大。还有一些人认为，半空中的月亮因为缺乏参照物，会显得更小一点。
而且，满月永远是在天刚黑时出现在东方地平线上。从新闻中听说超级月亮的人们，往往早早开始等候，天一黑就进行欣赏，更容易受到月亮幻觉的欺骗。
至于网络报道？相机不会有幻觉，但摄影师会骗人。我们经常看到的巨型月亮照片，是经过精心策划，从很远的地方拍摄的。地面的物体变小了，月亮就相对显得大了。
△两位摄影师从很远的地方拍摄，使得月亮看起来比灯塔还大。图片来源：photopills.com
不过，虽然超级月亮并不靠谱，但毫无疑问，观月活动带给了我们很多惊喜。即便它始于谎言，火于营销，实为幻觉，但当我们真正注视月亮时，即便它不那么"超级"，依旧会惊叹于它的美丽。
正如《天空与望远镜》杂志所说，不可否认的是，超级月亮至少给了我们一个仰望天空理由。成千上万埋头工作的人，得以走到户外，欣赏难得的夜色。或许，还能有机会说一句意味深长的感慨：
"今晚月色真美。"
参考资料：
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/
https://astronomy.com/observing/sky-events/2014/07/the-truth-behind-the-super-moon
https://www.mountainastrologer.com/oldfiles/Nolle1007.html
Micro moon versus macro moon: Brightness and size. Dulli Chandra Agrawal, 13 Jul 2015. arXiv:1507.03578 [physics.pop-ph].
https://www.timeanddate.com/astronomy/moon/tides.html
https://www.encyclopedia.com/people/science-and-technology/astronomy-biographies/johannes-kepler
Williams, Dr. David R. (24-03-2015)."Moon Fact Sheet". NASA (National Space Science Data Center). https://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet/moonfact.html
https://batc.bao.ac.cn/work/liuying0109.htm
https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%98%9F%E7%AD%89
https://skyandtelescope.org/astronomy-news/embracing-the-supermoon-hyped-or-not/
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
https://www.pnas.org/content/97/1/500.full
https://www.astropro.com/features/articles/supermoon/
https://spiff.rit.edu/classes/phys445/lectures/atmos/atmos.html
苏宜.天文学新概论. 华中理工大学出版社, 2000年, 第135页.
https://www.gov.cn/jrzg/2011-03/18/content_1827100.htm
程景全. 天文望远镜原理和设计. 南京大学出版社, 2020年, 第2页.
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