太陽の大きさの変化について

質問

なぜ1日のうちで太陽の大きさが変わるのでしょうか？
日中は小さく見えるし夕日の太陽は大きいですよね

回答No.7

stomachman

屈折説は、写真を撮ってみれば一発で検証でき、これは否定されます。
　(1) 光学像の大きさを測る。
　初めに、夕日がどこに沈むかを調べておきます。
　昼間の太陽を直に撮影するとカメラを壊すので、ガラス板に反射させた像を撮影します。まず平面性の良いガラス板（写真用UVフィルターなど小さい物でも十分です。）を傾けて置き、カメラから数メートルの距離に固定します。カメラから見て、ガラスに写った太陽の像が、ガラスを通して見えるちょうど夕日が沈む場所、地平線の少し上あたりに来るようにします。このガラス板のそばに物差しを置いて、まず撮影。そして夕方になったら、夕日を撮影しましょう。この間、カメラと物差しの位置はいじらないこと。（それぞれ何枚か撮影して平均を取ると、本物の実験らしくてカッコ良いですね。）できたネガフィルムを顕微鏡で観察して直径を測ります。（顕微鏡がなければ、望遠レンズを使って撮影し、あるいは写真を大きく引き伸ばす必要があります。普通のカメラではびっくりするぐらい小さくしか写らないんです。）この場合には写真を引き延ばす際の倍率の違いが心配ですが、ものさしが一緒に写し込んであるから、物差し全体の長さを基準にして比較が出来ます。
　(2) 同じ大きさのものが、違って見えることがあるのか？
　光学的に同じ大きさの物が違う大きさに見えるという現象があるのかどうかを検証しましょう。先の実験で、昼間ガラス板に写る太陽の像を目で観察します。ガラス板が平面なら光学的な像の大きさは同じの筈ですが、直に見る太陽に比べて大きく見えますか、それとも変わりませんか？皆さんにも、大きく見えると思いますよ。
　以上の実験から、光学的像の大きさは変わらないのに、心理学・生理学的効果として、確かに朝日・夕日が大きく見えるということがあるのが分かります。それがなぜか、はここまでの実験ではまだ分かりませんね。
　ともあれ、やってみてから考えましょうよ。簡単な実験ですから。特に(2)だけならすぐできますね。

　ところで、太陽の縁から巨大な炎のようなものが上がる紅炎（プロミネンス）という現象を観察するために、太陽の光球像を覆い隠す円形のマスクを備えた天体望遠鏡があります。マスクは季節毎に幾つか取り替えます。これは地球と太陽との距離の違い（北半球では夏には太陽は遠い）によって生じる、みかけの大きさの変化（僅かなものですが）に対応するためです。しかし、時刻によって取り替える必要は全く生じません。このことからも、光学的な大きさには変化がないのが分かります。