生活中这些自然现象眼见却不为实，到底是为什么呢？

俗话说"耳听为虚，眼见为实"。生活中一些自然现象对大家来说虽然经常见甚至是时时见，然而所见却并不一定那么"实"。也就是说我们所看见的现象往往并不是该事物的本来面目。今天不妨来讨论几个相关问题。

第一个现象：

一方面，我们观察天上的飞机时觉得它们飞得很慢很慢。而眼前的苍蝇眨眼就不见了，比起飞机来简直不知要快过多少倍呢。另一方面，又听说民航客机的巡航时速大约为800公里，折合每秒200多米。而苍蝇每秒才能飞出大约2米远，最多也就是飞机速度的百分之一。

那到底哪个为虚哪个为实呢？

图1： 天上飞机快不过眼前苍蝇么？

之所以有这种困惑，主要是因为我们通常不去琢磨人们判断物体运动速度时到底依据的是什么。

其实，人们判断物体的运动速度时，所依据的主要不是其线速度（单位时间内通过的距离），而是其角速度（单位时间内转过的角度）。这是速度感问题的核心概念。

角速度的大小与距离密切相关。同样的线速度下，观察者距离运动物体越远，其角速度就越小；距离越近，角速度就越大。还以苍蝇和客机的飞行为例——假设苍蝇的飞行速度为每秒2米，相距观察者也是2米，那么其角速度粗略地说就是每秒1个弧度；假设客机飞行速度为每秒200米，相距观察者1万米，那么其角速度就是每秒百分之二个弧度。飞机的线速度尽管比苍蝇快100倍，但其角速度却只有苍蝇的百分之二，所以我们就会感觉天空中民航客机的飞行速度比眼前苍蝇的飞行速度要慢得很多很多。

第二个现象：

虽然歌儿里唱"月亮走，我也走"，人们看到的"真实"现象是"我走月也走，我驻月就停"。而知识和理智却告诉人们，不管我们是否在动，月亮可是在一刻不停地运动着。

每个正常人都能看到月亮会如影随形似伴着我们，这种人人之"眼见"为什么却又是不实的呢？

月亮如影随形的粘着观察者有两种情况：一种是迎着月亮运动或停止时，二是往月亮的一侧行进或停止时，都会发生上述现象。

天文知识告诉我们，地球在不停地自转，月亮在围绕地球不停地公转。算起来，月亮的轨道速度平均速度大于1000米/秒，比民航客机的飞行速度大致快了5倍。然而，月球的角速度却只有民航客机巡航时角速度的千分之三点六左右。换句话说，我们连续观察月亮将近5分钟，其转过的角度也才大致相当于观察1秒钟民航飞机时其所转过的角度。月亮这么慢的角速度使得人们的肉眼难以察觉出它在运动。这就是当我们观察者静止不动时，为什么觉得月亮也不动的原因。

下面再来分析一下观察者在运动时的情况。

在分析第一个问题时曾经说到：人们判断物体的运动速度时，所依据的主要不是其线速度，而是其角速度。那就先来看与角速度相关的当观察者往月亮一侧行进时的情况。

为了说明问题，或许需要引入一个概念，那就是关于人眼/大脑能分辨出来的最小时间间隔。这个时间间隔到底是多长业界有不同的说法，但其最大值也不超过0.3秒。但为了叙述简便起见，下文中我们统一将其放大到1秒，并将其称之为"单位时间"。

当观察者向月亮一侧运动时，由于"单位时间"内移动的距离与相距月亮的距离之比实在太小，致使观察者与月亮之间的相对角速度的改变量小到人们根本无法分辨。大脑就会认为月亮和人体之间是没有相对角速度的。一方面判断没有相对运动，一方面大脑却实实在在地捕捉到我们的身体在位移，大脑根据积累的认知经验，只能判定月亮也在和人体同方向且同速度运动。否则大脑的思维逻辑不能自洽，非出现逻辑混乱不可。

下面再来分析一下当我们迎着月亮行进时的情况。

人们判断速度时并非完全不能依赖线速度，只是其敏感度相对较低而已。我们判断与自己相对而行或同向远离物体的运动速度时，应该是用单位时间内两者的相对移动量与我们距被观察者的距离之比作为指标的。该比值越大，我们感受到的相对速度越快，反之则越慢。当该比值足够小的时候，大脑就会认为两者之间没有相对运动了。

我们迎着月亮走，就是这种情况。迎着月亮行进，即便是坐在时速120公里的汽车上，"单位时间"内跑过的距离也才大约30多米。这与地月之间的最近距离也有36万多公里比较起来，简直是微不足道的。大脑此时就会认为自身和月亮之间没有相对运动。但与此同时，大脑又能准确的判定我们的身体是在朝着月亮的方向运动，那么根据逻辑，大脑就只能认为月亮此时在刻意和我们保持固定距离——我追它就跑，我追多快它就跑多快，怎么追也追不上了。

图2：我走月也走 我驻月就停

第三个现象：

本来同样大小的东西，离其距离近就看着大，离其距离远就看着小。

同样是"眼见"，那到底是大还是小才是真实的呢？或者换句话说，为什么看同样的东西会有远小近大的感觉呢？

成语中有"一叶障目，不见泰山"。单看其字面意思，就是对看东西会近大远小这一自然现象从另一个角度进行的准确而生动的描述。但它并没有揭示出其内在的、本质的原因。

之所以能够"一叶障目，不见泰山"，其根本原因在于：物体被观察时所需的视角大，人们就觉得该物体大，反之，就感觉该物体小。

所谓视角，通俗来说就是由物体两端发射（或反射）出的两条光线在眼球处相交后而形成的夹角。同样大小的物体，距离眼球越远，视角越小，反之就越大。

图3是一个揭示远小近大原理的示意图，当然也可以用来解释之所以一叶障目，就可以不见泰山的原因。

该示意图中，A、B两点分别代表的是观察者近距离和远距离观察由蓝色矩形所代表的物体时眼睛的所在位置。相应的，角a和角b 是对应的视角。

虽然被观察物体的尺度也即线段CD的长度没变，但由于观察距离的不同，导致视角a比视角b明显大。

换句话说，虽然绿色、粉红色和蓝色这三个矩形的实际长度差异很大，但由于它们离开观察者距离的不同，这三个被观察物体在人眼中形成的大小概念却可以两两相同的——当眼睛在A点时，会感觉粉红色矩形和蓝色矩形的长度相当；当眼睛在B点时，则会感觉到绿色矩形与蓝色矩形的长度相当。

假设蓝色矩形长度CD代表"泰山"的尺度，当人在B点观察时，长度仅为EF的一小片"树叶"就可以将泰山遮住；而当观察者前进至A点时，就需要一片长度为GH的大树叶才能遮住"泰山"了。

图3： 远小近大原理示意图