“我走，月亮跟着走”错觉现象分析

林向荣

前一段时间，关于“我走，月亮跟着走”的错觉现象在湘版小学科学QQ群里面有了一些争议。究其原因，可能是由于不少教师没有真正理清参照物的概念，而将“我走，月亮跟着走”这个错误推断当作了客观真实。有些教师还以此来给学生做命题，那就更不合适了。如此，教师不是引领学生站在参照物上去想象观察结果、客观描述运动，而是强化了学生对选择参照物时以所谓的“眼见为实”（自己置于参照物之外）去直觉判断的错误方式。从目前现状来看，不少教师都没有弄清楚这一问题，更何况学生呢？

视错觉的三种情形

1.我与月亮是相对静止的

我边走边透过纸筒看月亮（去除干扰变量），参照物是我，看到的情形是月亮相对我静止。客观实际是由于我与月球的距离遥远（36.3万～40.5万千米），而我移动的这点距离相对于我与月球间的距离来说过于渺小，造成月亮在我眼中移动的角速度（单位时间转过的角度）几乎为0，从而产生月亮相对我不动的错觉。

但是，我在地上行走，会有自我感知，知道自己在走，便会在头脑中想象推断出月亮也在跟我走的现象（其实并未看到）。

此情形分析的关键还不是参照物，仅仅是分析我与月亮相对静止的视错觉原因。

2.我坐在行驶的火车上看路旁的树和月亮

真实的感觉是，我看到火车从树旁呼啸而过，也看到了月亮在树梢一掠而过。

如果以树为参照物，你如何描述火车和月亮的运动情况。物理学上的客观描述就是：月亮不动，火车在运动（我也在运动）。

如果以车或我为参照物，月亮相对我静止（视角变化无法感知，可忽略，形成错觉），树相对我在后退，树相对我的位置发生了变化。眼睛的实际观察结果告诉我“月亮不动，树在后退”。这里，月亮走不是直接观察到的，而是靠想象推断得出的，此时人的依据有两点：

（1）知道树不会动，我随车相对于树是在向前运动。

（2）潜意识地误以为，以树作参照物观察的客观结果与前面以我作参照物的观察结果是相同的。

结果便是：我现在看到了树相对于月亮在向后退，那是以我为参照物的情形下看到的。切换到以树为参照物的时候，而又错位地用相对参照物运动的我的观察结果为依据，推断的结果当然与客观真实不相符（以树为参照物，人站在树旁观察，车向前运动，月亮没动）。

3.月亮不是跟着你一个人走

同一地点，几个人同时往不同方向走，每人都会感觉月亮跟着自己走。以同一个参照物（例如一棵树），描述不同的人，走向当然不同，但此同一参照物下描述的月亮也会随不同的人走，则不符合事实了。同一地点，几个人同时往不同方向走，每人都会感觉月亮跟着自己走，是由于都将自己作为参照物而得到的观察结果。

每个人都看到月亮与自己相对静止（视错觉）、月亮和我一起走过了某棵树。然后，每个人都不经意切换参照物（没有意识到眼睛的观察映象是以运动的我为参照物的），潜意识中再想象，将“以自己为参照物的观察结果”代替了“以树为参照物的觀察结果”。

但实际上，以树为参照物，站在参照物上的客观结果不是这样的（人在运动，月亮不动）。

错觉分析

当描述对象和自己想象的参照物都在自己的视野内，所谓“眼见为实”的潜意识误导着观察者，以为眼睛看到的现象就是物体相对参照物运动的情况。其实观察者与参照物有相对运动时，观察结果和相对参照物的客观运动是不同的，这时就容易出现错觉或错误判断。

物理学中，描述物体相对参照物的运动情况，都是将自己置于参照物上，让观察结果与客观事实相符。自己与参照物相对运动时，自己的观察结果往往与相对参照物的描述结果不同。例如对月亮、云的观察：

以云为参照物（想象中站在云上观察），月亮相对于云在运动。然而，云虽然相对于我在运动，但站在地上以云为参照物实际观察时，我们一般是让眼睛视线盯住移动的某块云，一般不会感觉到你的眼球随云的移动而移动。月亮虽然相对我未动，但进入我的视线的视角因视线移动会相对变化，我们会把盯着云的眼球，调整视线，便会感觉月亮在云上运动。

以月亮为参照物观察云，月亮和我相对静止，只要视线盯着月亮，云的视角便会变化，从而判断云相对于月亮在运动。

迁移应用

1.“小小竹排江中游， 巍巍青山两岸走”，怎样选择参照物

第一种情况，选择青山、江岸或江岸站立的人为参照物，竹排在江中游。第二种情况，选择竹排或站在竹排上的人为参照物，巍巍青山两岸走。一种是青山、两岸都在走（初中就是考查这一点）;一种是青山相对两岸在走，两岸近、青山远，两者相对人的角速度不同，产生视错觉以为青山相对于两岸在运动——潜意识以为看到两岸与青山的比对结果，就是选两岸为参照物青山相对运动的客观结果，选择两岸为参照物，想象推断竹排上的人看到的现象，这就类似“月亮走，我也走”的问题了（初中不会考这一点）。巍巍青山两岸都在走是以竹排或竹排上的人为参照物的。

2.“月亮在云中穿行，彩云从月亮边飘过（彩云追月）”，怎样选择参照物

彩云从月亮边飘过（彩云追月），以月亮为参照物，人不动，人与月亮相对静止，观察到彩云靠近月亮的现象与以月亮为参照物彩云相对月亮的运动情况事实相符。月亮在云中穿行，是以云为参照物，但人不动，人与参照物有相对运动，人看到的现象与以云为参照物客观描述的结果会有所不同。

总结与拓展

科学观察与研究，往往要尽量除去人的主观影响，寻找客观规律，甚至测量都要减少测量工具对被测对象的干扰和影响。研究运动时，站在参照物上观察便是如此。

人与参照物相对运动时，以人的视野内的某物为参照物，大多潜意识认为描述对象相对参照物的运动情境与看到的现象是一样的，没有意识到看到的现象是选择了人眼为参照物，再选择视野中的物体作参照物描述视野中的其他物体，偷换了参照物后观察到的运动情况与先前所看到的现象不同，即看到的不是客观真实的相对参照物运动的情形。

描述物体运动时，没有区分观察者、参照物、描述对象三者之间的关系，混淆物体相对参照物的运动情况和看到的现象，这可能是很多人的通病。“我走，月亮跟着走”正是扩大了观察者的影响，参照物在我与树之间转换，导致观察结果与客观事实不符。

引申提一个问题：坐在火车上的人，看到近处的树向后运动得快，远处的树和房子向后运动逐渐变慢，更远的山好像跟着火车前移。怎么解释？

湖南省湘潭市教育技术研究室（411100）