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下一个知识贡献回复:《寻找“两小儿辩日”的答案》
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以下是我在家乡网站“乳山博客日志”中回复网友“微尘”提问时的回答原文摘录,确实纯属个人观点,不是摘抄网上或其他传媒的,现贡献给大家:
作者原文:寻找“两小儿辩日”的答案
清晨,带着宝宝外出散步,不经意的抬头,太阳像刚刚睡醒的娃娃,调皮地慢慢伸出了头,刚刚升起的太阳,红红的、大大的圆脸盘像羞答答盖着红头巾的新娘,温柔、妩媚,光线也不强,使人可以尽情地盯着她,欣赏她无与伦比的美貌。约十几分钟后,太阳的红色开始慢慢消退,此时的太阳大概像一个泼辣的少妇,退去了羞涩,阳光变得有些刺眼,个头也比先前的小了许多。我不由得想起了小时学的课文《两小儿辩日》,一个说“日初出大如车盖。及日中,则如盘盂,此不为远者小而近者大乎?”;一个说“日初出沧沧凉凉,及其日中如探汤,此不为近者热而远者凉乎?”,是呀,太阳到底日在日出时离我们近,还是日中时离我们近呢?当时连孔圣人也难以给出正确答案,时至今日,科学技术如此发达,科学家们是不是研究过这个问题呢?一时心痒难当,急于知道答案,请各位知道的朋友一定不吝赐教。
我在这儿先谢谢各位了。
我的回复原文:
在“大家的朋友:欲静”先生的blog中寻到了阁下的这一问题,觉得有趣,有必要回应一下。昨天由于疏忽,在网上写了一些,但未待及时保存并发出,机子就出了故障,只得留待今日重来。首先应该明确一下:实际上太阳早晨或是中午离我们更近一些已经早有定论,也是亘古不变、客观存在的现实——当然是中午近了,这和科学技术发展与否并没什么关系,不过只是科技发展的水平决定了人们的认识水平而已。孔老先生尽管在当时是博学者,居那个时代的思想文化领域之首,但由于当时总体科技发展的水平不足以使人们认识这一尚属高深的道理,充其量只会认为“天圆地方”(不然他岂不先于别人早已知晓了?),因此作为那个时代的智者又怎么能够对现在已不在话下的这一问题给出明确答案呢?
尽管与太阳离地球的直线距离相比,早晨和中午我们离太阳的远近差别微小,可以忽略,但从严格意义上来说,太阳中午比早晨离我们更近一些。这是因为:地球是绕太阳不停地公转与绕“地轴”不间断地自转的。因为阳光是直线传播的,所以太阳到地球直射点的距离就等于阳光的照射距离。早晨太阳对我们的站立点来说是斜射,由于地球是一个极直径为12713510米(据1976年国际天文学家联合会宣布的地球赤道半径的数字推算)的球型天体,地球上的不同地点到太阳的距离就存在着远近差异,因此,相比地球的尺度来说,处在阳光斜射位置的我们与太阳的距离,和同一时刻太阳离同纬度最近照射点的距离是存在不小差距的,我们要更远一些;同理,我们到了中午就要比同纬度正值早晨时间的地点近一些(平均差异是可以计算出来的,这里从略)。地球不停地自转产生昼夜差异,使地表的各个阳光照射点在一天中都有了白昼和黑夜、早午晚和半夜、阳光近射和远射点的变化,同一地点都有早晨和中午。地球尽管是一个不太规则的球体,但我们仍可忽略其差异,假设太阳在一天中的中午或早晨的同一地方时刻,对地球同纬度的每个照射点到太阳的距离都是相等的,故而可知,地球上同一地点中午比早晨离太阳的距离要更近些,这也被太阳中午比早晨更热(尽管大气吸收一部分太阳热量,但总体趋势不变)的事实所印证。
那么人们在观感上为什么又普遍存在太阳朝大午小的困惑呢?这仍然是由阳光的照射和地球的自转决定的。抛弃别的因素,由于地球的直径和太阳与地球的距离相比实在是微乎其微,故而同一地点早晨与中午太阳与地球距离的差异也是可以忽略的,所以这两个时辰人们站在同一地点想看出太阳的大小变化本来几乎是不可能的。然而人们对太阳早晨和午间观感上的大小变化是实实在在客观存在的,这是为何?。原来阳光照射使地球照射点温度猛增,地球自转产生的同一地点的昼夜变化导致该地区中午温度最高,晚间温度最低。而早晨温度初升,地球空气中的水蒸气仍呈雾状,悬浮在空气中的小水珠使阳光透过时发生了衍射现象,因此我们实际看到的太阳比应该看到的变大了;中午阳光照射最强,地表水汽蒸腾最盛,使空气的透明度最佳,因此,我们肉眼看到的太阳比早上看到的显著变小,但与我们应看到的更趋相符。
以上纯属据本人所知整理的观点,欢迎商榷、争鸣,多提宝贵意见。
参考资料
个人以往知识积累
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过客
218.90.76.*
而在两极地区,太阳顶多只在地平线上照着,其强度几乎为零,当然更没有春夏秋冬之别,就连白天和黑夜的差别也大不到那儿去。
各地早晚与中午太阳的凉热感,与赤道与两极差异的原理是一样的,只是变化的强度各地不一,由于太阳的斜射和沿另一方向斜着反射出去,其光强度值处于2至0之间的某一个范围内变化。也与日地距离无关。
莆田一中 古北盖 高岬 沙柳
2008•7 -
过客
218.90.76.*
这样,标准白日(中心的紫色部分)外的太阳部分光强度要弱于中心部分。单色的红太阳光线最弱,即使是红橙、红橙黄重叠的部分光强也不能与中心的白太阳相比较。因此,太阳泛白的时候,我们的视觉只能感知太阳的比较小的中心强光部分,而与初出时同样大的红太阳我们将视而不见。太阳变小是实实在在的。但与日地的距离无关。
至于凉热变化应该好解释。假设赤道正午的太阳光强度值作为1,那么赤道正午人们感受到的阳光强度几乎是2——直接照射的1加上差不多的全反射的1等于2。由于赤道基本上是太阳当头的,所以赤道不存在春夏秋冬的凉热变化,而只有早晚与中午的差别。(待续) -
过客
218.90.76.*
我们的视网膜和任何感光材料一样,不可同时感受(知)强弱相差很大的光线,当用光圈都调节不了时,摄影师最好是不拍摄。
从光学的角度来考察,如果地球没有大气层,阳光射到地面就没被折射。阳光一直是直线前进的。我相信在月亮上看太阳一定比我们地球人看到的要大一些。大气折射使我们的视觉太阳比实际太阳变小点。如果把太阳分成七色单独的太阳,由于折射率的不同,这七色太阳分别产生的七个视觉太阳则出现大小的差别:红太阳最大,橙、黄、绿、青、蓝、紫各色太依次越来越小。所以标准的白色太阳,其实只是紫色太阳重叠的部分,红太阳与紫太阳之间的部分则分别只单色的红逐渐增多到红至蓝六色重叠的部分。(待续) -
过客
218.90.76.*
因为当太阳在地平线以下的时候,七色光线在大气界面上产生折射,本来到不了地面,一折弯便到了地平面上。而由于七色光线的物质射率不同,红光的折射率最小,橙、黄、绿、青、蓝、紫依次折射率变大,所以经大气界面折射后只能是红光最早射到地平面上,紫色光是最后出现的。正因为此,日初出时总是先是红太阳,然后经金黄逐渐变白,到紫光也照到到地面时,才是标准的白色太阳。第二点,相信大家都曾经验过,如在室内看得清清楚楚的物件,你到纱窗外就看不到了。宇宙里的星星并非只有晚上才有,但因白天阳光太强了,白天除了有时能看到月亮外,别的星星一颗也见不到了。(待续)
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过客
218.90.76.*
其实,这不过是光学上的问题,只不过要从太阳发出光线起,直到我们人的视网膜接受到太阳光产生感觉的所有光学现象本身来解答问题。主要有两点:一,阳光从真空射入大气层时在大气界面上产生折射;二,我们的眼睛不能同时感觉强度相差很大的两种光线。第一点为早晨只有红太阳,不可能出现白色太阳所证实。(待续)
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过客
218.90.76.*
两小儿辩日》一文中,两小儿各据一理,得出相悖的结论。结果连孔子也不知如何作答。时至今日,似乎仍未解决。《开心辞典》曾给出的答案是,地面参照物使人们产生错觉,觉得早晨的太阳大一些。英国《焦点月刊》曾提起月亮在接近地平线时看起来要大一些的现象,其答案是什么“大鸟效应”,即人在看接近地平面的飞鸟时觉得那只鸟变大很多;另一种理由是“光线扭曲”产生的错觉,不过,他们也认为光线扭曲只会引起变形,而不会产生大小的变化。
因为日地距离为15000万公里,地球的直径约为1•3万公里,地球在太阳系中的运动产生的日地距离变化完全可以忽略。(待续) -
过客
218.90.76.*
两小儿辩日》一文中,两小儿各据一理,得出相悖的结论。结果连孔子也不知如何作答。时至今日,似乎仍未解决。《开心辞典》曾给出的答案是,地面参照物使人们产生错觉,觉得早晨的太阳大一些。英国《焦点月刊》曾提起月亮在接近地平线时看起来要大一些的现象,其答是什么“大鸟效应”,即人在看接近地平面的飞鸟时针觉得那只鸟变大很多;另一种理由是“光线扭曲”产生的错觉,不过,他们也认为光线扭曲只会引起变形,而不会产生大小的变化。
因为日地距离为15000万公里,地球的直径约为1•3万公里,地球在太阳系中的运动产生的日地距离变化完全可以忽略。
其实,这不过是光学上的问题,只不过要从太阳发出光线起,直到我们人的视网膜 -
过客
125.71.105.*
两个小孩说的都不对,无论是中午还是上午,太阳离地球都是一样远.
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过客
220.162.173.*
各囿各徳道理,深耐牠
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过客
124.115.130.*
太阳早上凉快,中午热,从身体对温度的感受来说明太阳距离地面的远近,也不正确。因为在夜里太阳照射到地面上的热度消散了,所以早上感到凉快;中午,太阳的热度照射到地面上,所以感到热。这个温度的凉热,并不能说明太阳距离地面的远近。
天气的冷热主要决定于空气温度的高低。影响空气温度的主要因素,是由太阳的辐射强度所决定的,但太阳光热并不是直接使气温升高的主要原因。因为空气直接吸收阳光的热能只是太阳辐射总热能的一小部分,其中大部分被地面吸收了。地面吸收了太阳辐射热后,再通过辐射、对流等传热方式向上传导给空气,这是使气温升高的主要原因。
总之,每天中午较热,早晨较冷,并非太阳离我们地面有远有近之故。 -
过客
124.115.130.*
早晨的太阳看起来大一些,中午的太阳小一些,实际上是一种视觉误差。因为,早晨太阳刚从地平线上升起来时,有山峰、树木等地面物体作对比,太阳就显得大一些;而中午的太阳高悬在空旷的天空,相形之下就显得小一些。实际上用仪器测太阳的视直径,若不考虑地平线上大气折射的影响,早晚都是一样的。至于地面温度的高低,主要取决于太阳高度角。早晨,太阳斜射,同束阳光照射的面积大,单位面积上得到的太阳辐射少;同时,因为斜射阳光通过大气层的厚度大,大气对太阳辐射的削弱多,再加上夜晚地面辐射散热,日出前后地面热量亏损到极大值,因此,早晨气温低,显得凉爽。而中午呢,一方面太阳高度最大,阳光直射或接近直射,热量集中,另一方面阳光
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过客
123.249.186.*
我认为两个说的都不对早晨和中午的太阳距离地球的远近是一样的。那为什么早晨的太阳看起来比中午时大呢?这是人的视觉的缘故。
同一个物体,放在比它大的物体群中就显得小,而放在比它小的物体群中显得大。早晨的太阳从地平线上升起来,背衬是树木、房屋及远山和一小角天空,比较之下,此时太阳显得大。而中午太阳高高升起,广阔无垠的天空是背衬,此时太阳就显得小了。早晨太阳光是斜射在地面上,中午时太阳光是直射在地面上。太阳光直射时,地面相等的面积内接受太阳的辐射热较早晨斜射时多,因而受热最强。所以中午比早晨热。 -
过客
222.244.20.*
当然,一般情况下会认为是一样的,因为它的相差非常小,可以忽略.
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过客
222.244.20.*
自认为要看地球自己怎么想:因为地球的公转与自转是不规则的,两小儿的说得都不对.
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过客
221.235.39.*
谢了

hansenaaa111





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