Quand la lune est haute dans le ciel, elle semble petite. Mais lorsqu’elle se rapproche de l’horizon, elle apparaît soudainement plus grande, presque démesurée.

Ce changement apparent de taille est une illusion d’optique que les scientifiques appellent « l’illusion lunaire ». Depuis l’Antiquité, l’humain observe ce phénomène, mais son explication reste étonnamment difficile à cerner.

Dès le IVe siècle avant J.-C., le philosophe grec Aristote remarqua que la lune paraissait plus grosse lorsqu’elle était proche de l’horizon qu’en plein zénith. Il attribua cette impression à une « réflexion de la lumière », supposant que l’atmosphère terrestre agissait comme une lentille d’eau, agrandissant la lune basse, tout comme le soleil ou les étoiles. Plus tard, aux IIe siècle après J.-C., les astronomes Ptolémée et Cléomède défendirent des théories similaires.

C’est là la première explication enregistrée de l’illusion lunaire — même si elle est fausse. Aujourd’hui, les scientifiques ont confirmé que l’atmosphère terrestre n’a aucun effet sur la taille apparente de la lune. Elle influence uniquement sa couleur, lui donnant ces teintes orangées ou rouges au ras de l’horizon. Malgré des siècles d’observations, aucune explication universellement acceptée n’existe encore. Toutefois, plusieurs théories séduisantes tentent de percer ce mystère.

L’illusion d’Ebbinghaus

En 1890, le psychologue allemand Hermann Ebbinghaus a montré que notre perception de la taille d’un objet dépend fortement de son environnement.

Prenons deux cercles identiques : entourez le premier de grands cercles, le second de petits cercles. Le cercle entouré de grands éléments semblera plus petit, même s’il est exactement de la même taille. Appliqué à la lune, cela signifie que lorsque celle-ci est près de l’horizon, les arbres, maisons, montagnes ou silhouettes familières servent de repères visuels. Notre cerveau interprète alors la lune comme étant plus grande — non parce qu’elle l’est, mais parce qu’elle semble dominante par rapport à ces objets proches.

L’illusion de Ponzo

Proche de l’effet Ebbinghaus, l’illusion de Ponzo, nommée d’après le psychologue italien Mario Ponzo, repose sur la manière dont le cerveau interprète la profondeur. Deux lignes horizontales rigoureusement identiques semblent de tailles différentes lorsqu’elles sont placées entre deux lignes obliques qui convergent — comme des rails de chemin de fer s’éloignant à l’horizon. Le cerveau croit que l’objet « plus loin » est forcément plus grand pour occuper autant d’espace, donc il le perçoit agrandi.

De même, quand la lune frôle l’horizon, notre esprit la perçoit comme située au fond d’un ciel étendu, derrière les paysages lointains. Il la juge donc plus grande, conformément à cette fausse perspective.

(Connaissances connexes : La phase de la lune correspond à la forme de la partie illuminée que l’on voit depuis la Terre. La lune n’émet pas de lumière propre. Ce que nous voyons briller, c’est la surface directement éclairée par le soleil. La partie sombre est le côté non éclairé du satellite.)

Dans nos villes animées, où la pollution lumineuse noie le ciel étoilé, nous levons de moins en moins les yeux vers le firmament. Pourtant, malgré les exploits modernes comme le projet Chang’e, qui a envoyé un rover sur la lune, nous ne devrions jamais oublier la simplicité des premières questions humaines : pourquoi la lune change-t-elle d’apparence ? Qu’y a-t-il là-haut ?

Ces curiosités anciennes, mêlées de poésie et de science, restent au cœur de notre émerveillement face à la nuit.