对这一话题,我想发表一下我的拙见。从一个位置看太阳和月亮一样大,那么这个位置必然是离月亮近,离太阳远。因为小物体要看起来比大物体更大,只能是距离观察者更近。
我们知道,太阳的体积远远大于月亮的体积。太阳和我们之间的距离远远大于月亮和我们之间的距离。假设我们在月亮附近一点P,看到太阳和月亮一样大。以月亮的中心O为球心,以OP为半径,做一个球面。(我们假设月亮是球体)球面上任何一点,到月亮的中心的距离相等。那么,如果忽略OP的长度(为什么可以忽略OP的长度呢?因为OP的长度和月亮到太阳的距离相比微不足道。)那么我们站在球面上任何一个点来看,太阳和月亮都是差不多大的。

同理,也存在着另一个球面,站在这个球面上任何一点来看太阳和地球,太阳和地球是差不多大的。第一个球面在月亮附近,包裹着月亮;第二个球面在地球附近,包裹着地球。这两个球面在空间能不能相交呢?如果第二个球面包裹着第一个球面,那么它们不会相交。

如果两个球面所围成的两个球体,是既不完全包裹又不部分重叠的,那么它们也不会相交。


设第二个球面的球半径为O'P',地球和月亮之间的距离为d,只有当 d-OP≤O'P'≤d+OP 时,两个球面才有交点。d-OP<O'P'<d+OP 时,交点的集合是一个圆圈。

当d-r=O'P'或O'P'=d+r 时,交点是两个球的切点。d-OP=O'P'时,两个球外切;

O'P'=d+OP时,两个球内切。

所以是否存在一个视角,太阳、地球和月球一样大,要看这两个球面的位置关系。
以上所说的是概略的情况,那么从更加准确的角度来分析。假设月亮是一个标准的球体,则由对称性可知,如果在月亮周围存在一点P,在P点的位置,看太阳和月亮是一样大的,那么,必然存在着一个圆圈——Or,在Or上的任何一个点看太阳和月亮都是一样大的。同理我们也知道,必然存在着另外一个圆圈——O'r',在O'r'上的任何一点看太阳和地球都是一样大的。这两个圆圈更难有交点。
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