Ich erinnere mich, wie ich vor einiger Zeit an einem frühen Abend den Vollmond aufsteigen sah. Das war, als ich noch in Colorado lebte und draußen in meinem Garten stand. Zuerst bemerkte ich ein Glühen im Osten, das den flachen Horizont am sich verdunkelnden Himmel erhellte, und innerhalb weniger Augenblicke erhob sich der Mond darüber, gelb und wirklich geschwollen.

Als er den Horizont hinter sich ließ, sah der Mond riesig aus! Er schien so nah zu sein, dass ich ihn anfassen konnte; er war so nah an meinem Gesicht, dass ich das Gefühl hatte, ich könnte hineinfallen. Ich starrte ihn einen Moment lang an und lächelte dann. Ich wusste, was ich tatsächlich sah: die Mondillusion.

Jeder, der in der Lage ist, den Mond (oder die Sonne) in der Nähe des Horizonts zu sehen, hat diesen Effekt erlebt. Der Mond sieht dort riesig aus, viel größer, als wenn er über dem Horizont steht. Ich bin Astronom, und ich weiß, dass der Mond am Horizont nicht größer ist als im Zenit, aber ich kann ihn nicht anders sehen. Es ist ein überwältigender Effekt.

Aber er ist nicht real. Einfache Messungen des Mondes zeigen, dass er am Horizont im Wesentlichen die gleiche Größe hat wie über dem Horizont. Dies ist wirklich eine Illusion.

Es gibt sie auch schon eine ganze Weile: Die Illusion ist in Keilschrift auf einer Tontafel aus der alten assyrischen Stadt Ninive abgebildet, die auf das siebte Jahrhundert v. Chr. datiert wurde. Versuche, sie zu erklären, sind so alt wie die Illusion selbst, und die meisten scheitern. Aristoteles schrieb zum Beispiel darüber und führte sie auf die Wirkung von Nebel zurück.

Das ist natürlich nicht richtig; die Illusion tritt auch bei völlig klarem Wetter auf. Eine ähnliche Vorstellung, die auch heute noch verbreitet ist, besagt, dass die Luft auf der Erde wie eine Linse wirkt, die das Licht des Mondes beugt und vergrößert. Aber wir wissen, dass das nicht stimmt, denn der Mond ist messbar gleich groß, egal wo er sich am Himmel befindet. Ein Blick auf die physikalischen Zusammenhänge dieser Erklärung zeigt, dass sie ebenfalls unzureichend ist. Zwar wirkt die Luft in der Nähe des Horizonts tatsächlich wie eine Linse, aber ihr tatsächlicher Effekt besteht darin, dass Sonne und Mond wie flache Ovale zusammengepresst aussehen und nicht einfach vergrößert werden. Das kann also auch nicht die Ursache sein.

Eine andere gängige, aber falsche Erklärung ist, dass man den Mond, wenn er am Horizont steht, unbewusst mit nahe gelegenen Objekten wie Bäumen und Gebäuden vergleicht, was ihn größer erscheinen lässt. Aber das kann nicht stimmen; die Täuschung tritt auch dann auf, wenn der Horizont leer ist, z. B. am Meer oder in der Ebene. Auch wenn man sich in einer Stadt befindet und den Mond hoch am Himmel zwischen Gebäuden sieht, erscheint er in seiner normalen Größe und nicht riesig, so dass auch dies nicht die richtige Erklärung sein kann.

Doch am Horizont sieht der Mond tatsächlich größer aus. Experimente, die in den 1950er und 1960er Jahren von den Kognitionspsychologen Irvin Rock und dem erst im August verstorbenen Lloyd Kaufman durchgeführt wurden, haben gezeigt, dass Menschen den Mond am Horizont viel größer wahrnehmen, manchmal sogar dreimal so groß wie über ihm. Wenn jedoch die visuellen Hinweise auf die Position des Mondes wegfallen, verschwindet die Illusion. Wenn man ihn zum Beispiel durch ein Papierhandtuchrohr betrachtet, sieht er gleich groß aus, egal wo am Himmel er sich befindet.

Was also ist die Ursache? Wie bei so vielen Dingen in der Wissenschaft sind auch hier zwei Effekte im Spiel.

Der eine ist die Ponzo-Illusion (nicht zu verwechseln mit einem Ponzi-Schema, eine finanzielle Anlagebetrugsmasche). Es handelt sich um eine sehr einfache, aber überwältigende Illusion. In ihrer einfachsten Form befinden sich zwei parallele horizontale Linien gleicher Länge (wie ein Gleichheitszeichen) zwischen zwei Linien, die fast vertikal sind, aber oben leicht zusammenlaufen. Betrachten Sie nun die horizontalen Linien, erscheint die obere länger, obwohl sie gleich lang ist! Es ist fast unmöglich, sie nicht als ungleich zu erkennen.

Es gibt viele Variationen, aber alle beruhen darauf, dass man das Gehirn mit der Perspektive austrickst. Wir interpretieren die beiden fast senkrechten Linien nicht als zueinander geneigt, sondern als parallel, aber in der Ferne zusammenlaufend, wie Eisenbahnschienen. Diese Wahrnehmung, bei der sich die Linien im zweidimensionalen Raum in einem Punkt, dem so genannten Fluchtpunkt, zu treffen scheinen, wird in der Kunst häufig verwendet, um relative Entfernungen darzustellen

Der Schlüssel ist, dass die beiden horizontalen Linien gleich lang sind. Unser Gehirn sieht das, aber es nimmt auch die obere Linie als weiter entfernt wahr. Wenn sie weiter weg ist und die gleiche scheinbare Größe hat, muss sie nach der verkorksten Logik unseres Gehirns physisch größer sein als die untere Linie, so dass sie größer erscheint. Dies ist sehr ähnlich wie die wunderbare Ames-Raum-Täuschung, bei der verzerrte Wände und Winkel dazu führen, dass zwei gleich große Personen sehr unterschiedlich groß erscheinen, je nachdem, wo im Raum sie stehen. Das ist ein verblüffend starker Effekt.

Die Ponzo-Täuschung ist das Herzstück der Mondtäuschung, aber es steckt noch mehr dahinter. Wenn ich Sie fragen würde, welche Form der Himmel über Ihrem Kopf zu haben scheint, würden Sie wahrscheinlich antworten, dass es sich um eine Halbkugel handelt, eine halbe Kugel. Aber wir nehmen ihn gar nicht so wahr! Wenn das wahr wäre, dann wäre der Zenit, der Punkt direkt über Ihrem Kopf, genauso weit von Ihnen entfernt wie jeder andere Punkt am Horizont. Doch ein Experiment nach dem anderen zeigt, dass das nicht der Fall ist: Wir sehen den Horizont weiter entfernt und den Himmel eher wie eine Schale mit flachem Boden über uns, wobei der Zenit näher an uns liegt.

Das ist eigentlich nicht allzu überraschend. Wenn Sie an einem bewölkten Tag draußen sind, sind die Wolken über Ihrem Kopf tatsächlich näher bei Ihnen; sie können fünf Kilometer über Ihnen sein, während die Wolken am Horizont mehr als 100 Kilometer entfernt sein können! Wir haben uns also daran gewöhnt, den Himmel auf diese Weise abgeflacht zu sehen.

Nun fügen wir beides zusammen: Wenn der Mond am Horizont steht, denken wir, dass er weiter weg ist. Aber die Größe des Mondes am Himmel ändert sich nicht wirklich. Unser Gehirn interpretiert den Mond deshalb größer, als er eigentlich ist. Wenn er höher am Himmel steht, nehmen wir ihn als näher wahr, so dass er uns kleiner erscheint.

Erstaunlicherweise wurde diese Erklärung, zumindest teilweise, schon vor rund 1.000 Jahren gefunden! Der brillante mittelalterliche Philosoph Ibn al-Haytham beschäftigte sich mit dem Sehen und der Optik und leistete zu beiden wichtige Beiträge. Er untersuchte die Mondtäuschung und stellte richtig fest, dass ein Objekt von fester Größe kleiner erscheint, wenn es näher erscheint, und größer, wenn es weiter entfernt ist. Er war der Meinung, dass dazwischenliegende Objekte wie Bäume oder Gebäude den Mond näher und damit größer erscheinen lassen, was, wie wir heute wissen, nicht stimmt, aber er hatte die Grundidee niedergeschrieben und kam ihr näher als viele, die viel später lebten.

Irrtümer über Mondillusionen gibt es immer noch, und wie so viele Mythen werden sie wahrscheinlich nicht verschwinden, egal wie viel jemand wie ich über sie schreibt. Aber in diesem Fall kennen wir die richtige Erklärung. Und das ist eines der Paradoxa der Wissenschaft: Wir wissen, warum diese Illusion auftritt, aber sie hält sich trotzdem hartnäckig.

Das erinnert mich an ein anderes Paradoxon: Wir benutzen unser Gehirn, um es zu studieren, aber das bedeutet nicht, dass wir es überzeugen können, wenn es falsch ist.