先说结论：月球的大小始终相同，它从来没有变得更大或更小。那为什么我们看到它有时大有时小呢？
不同时候的月亮
主要有两个因素在起作用：一个是次要因素，另一个是主要因素。
次要因素是月球在其部分轨道期间运行时确实离地球更近了一点，此时我们看到的天空中月亮的大小会增加10%左右。其实，圆的大小发生10%的变化用肉眼是很难看出来的，但是我们肉眼对亮度很敏感，月亮离得近因而变亮，这两个因素叠加在一起后，使得月亮在某些夜晚在天空中显得比其他夜晚更大。
月球绕地球公转轨道
但是，如果这是唯一的因素，我们永远不会真正注意到它。更重要的因素是地平线物体的感知失真。
我们的大脑无法判断一个东西到底有多大或者有多远。比如这幅图，为啥你会觉得上面那个横杠比下面的长？因为眼睛有个特点，就是观察的范围大时，眼睛的光学调整到成像被减小的状态，否则看不到那么大的范围。而观察的范围比较小时，眼睛的光学则被调整到成像被放大的状态。所以我们会觉得上面的横杠长，下面的横杠短了。其实他们是长短一样的。
感知失真示例
也就是说，我们的眼睛主要通过比较来感知物体的大小，眼睛在观察范围大时与在观察的范围小时的状态是不同的。
将这个原理套用在我们观察月亮上，当它在地平线上时，我们的大脑会将它的表观大小与我们所熟知物体的大小进行比较，比如树木或者建筑物。由于月亮看起来和那些东西差不多大，我们的大脑会认为它很大，同时还会有视觉错觉，让我们看到它比实际大得多。相反，月亮升起后，夜空中没有了参照物，和整个夜空相比，月亮会显得很渺小，这完全是视觉上的错觉。
有参照物的月亮看起来更大
另外一个经典的问题就是两小儿辩日问题，现在我们都知道我们身体中午感知到热是因为地面吸热温度高，并不是因为太阳变近了。和月亮时大时小的道理有一定的共通之处。
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