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《兩小兒辯日》新解21

艾亦文 等

 

比一比差多少

公元前500年的春秋末期,孔子去東游,在路上,他碰到兩個小孩正在爭論。一個小孩說太陽早上比中午看著大,所以早上太陽離人近。另一個小孩卻說中午比早上熱,所以中午太陽離人近。結果,孔子被問得張口結舌。這就是《兩小兒辯日》的內容。

剛升起時的太陽真的比它高掛在我們頭頂時大嗎?咱們做個小實驗來比比看吧。這個實驗一點兒也不復雜,參加的人越多越好。先用白紙剪出各種大大小小的圓盤,等太陽剛出來的時候,好好觀察它,在心里記住它的大小。然后,從小到大輪流拿起準備好的圓盤,比較一下,挑出一張和你心目中的太陽差不多大的圓盤。

等太陽爬到頭頂的時候,再來重復一次這個實驗。最后,比一比這兩次實驗挑出來的圓盤,就知道在你的心中,剛升起的太陽比它在天頂時大多少啦。

現在來看看手里的圓盤吧。在很多人的心中,剛升起的太陽比中午的太陽大了兩三倍呢。

 

是誰騙了你

用相機把不同時間的太陽拍下來進行比較。奇怪,兩張照片上的太陽竟然一樣大!也就是說,太陽早上看起來大,其實是一種錯覺。究竟是誰在搗亂,讓我們的眼睛出了這么大的偏差呢?

嫌疑犯一:距離

剛升起時的太陽看上去很大,是因為它早上離我們比中午近。這個說法聽起來很有道理。因為地球不光圍著太陽公轉,自己還不停地自轉,我們和太陽的距離確實總在變。

由于地球的自轉,太陽早上和中午與我們之間的距離會有地球半徑那么大的差別??墒桥c太陽到地球的距離相比,那一點點變化簡直太微不足道了,根本影響不到太陽在我們眼里的模樣,所以這個嫌疑犯是無辜的。

嫌疑犯二:參照物

當太陽初升和落山的時候,地平線附近有山岡、樹林和房屋,太陽離這些東西很近,在它們的襯托下就顯得很大。可是當太陽升到頭頂時,因為天空很空曠,沒有什么東西和太陽比較,所以太陽看起來就顯得小多了。

可是,一位著名的天文學家只用一個小實驗就推翻了這種說法。他通過一根管子來看初升的滿月(因為看太陽太刺眼),把周圍那些參照物全都擋在了管子外面。按說沒有參照物的比較,應該不受影響了吧,沒想到這樣看月亮,還是感覺它比升到空中時要大??磥?,這事跟第二個嫌疑犯也沒有多大關系。

嫌疑犯三:天空

古人常說天圓地方,說天像個半球扣在地上。而在人們的印象中,自己到天邊的距離要比到天頂遠。用這樣的感覺去看太陽,當然會覺得太陽在地平線附近時比中午離我們要遠。這種錯覺又會影響我們對太陽大小的判斷。

在現實生活中,我們可不會因為兩個物體看上去一樣大,就認為它們的實際大小也相同。我們的大腦會根據距離和參照物等相關信息,對物體的大小進行修正。早晨的太陽和中午的太陽在我們眼里實際上是一樣大的,只是因為在我們的潛意識里,認為早晨太陽離得遠,所以我們的大腦對它的大小進行了修正,讓它顯更大一些。由此看來,這個嫌疑犯非??梢?,應該深入調查。

其實,在嫌疑犯的名單上,還有幾個被懷疑的對象,如“觀察角度”和“大氣折射”等,可是到目前為止,還沒有哪一種說法得到公認。為什么初升的太陽和月亮看起來比較大,這個看起來簡單卻千古難解的謎團,依然高高地掛在天上,等待著人們去破解。

 

《兩小兒辯日》的答案

《兩小兒辯日》中的問題究竟有沒有答案呢?答案是:有,不過得看日子。

地球繞太陽運行的軌道是橢圓形的,地球在遠日點和近日點時,到太陽的距離相差500萬千米。地球繞太陽運行一周用時365天,即8760小時。在這期間,地球與太陽之間的距離變化總共有1000萬千米,平均速度為1141.5千米每小時。從早晨到中午的時間按6小時計,則地球與太陽之間的距離因為地球的公轉而增加或減小了6849千米。因為地球的自轉,我們與太陽之間的距離也會發生變化,早上我們與太陽之間的距離比中午遠了地球半徑的距離,也就是6378千米。顯然,地球公轉造成的影響要比自轉的大。由以上分析可知,一天之內太陽何時離我們更近,是由地球在公轉軌道上的位置決定的。當地球到達近日點(冬至,12月22日前后)時太陽離地球最近,從這一天開始,地球開始遠離太陽,經過遠日點(夏至,6月22日前后)后,地球又開始逐漸接近太陽。

因此,地球從近日點往遠日點運動的過程中,太陽在早晨的時候會比中午離我們近。而地球從遠日點到近日點運動的過程中,太陽在早晨的時候會比中午離我們遠。

初中生物練習題中,有這樣一道題目:成語“南橘北枳”來自《晏子使楚》中“橘生淮南則為橘,生于淮北則為枳”,造成這一差異的主要原因是( )。

A. 土壤 B. 陽光 C. 溫度 D. 水

這個題目的答案,通常都被認定為C. 溫度。具體解釋是:從生物與環境的關系分析,環境能夠影響生物;從遺傳學的角度分析,生物的性質受基因控制,也受環境影響,環境條件的改變可使性狀發生改變。

讀到這里,你心里是不是生出疑問:答案真的是這樣嗎?橘和枳是同一個樹種嗎?果樹的品種怎么會隨著環境的變化而發生改變呢?閱讀下面這篇文章,了解科學的真相,希望你懂得一個做學問的道理:“于無疑處有疑,方是進也?!?/p>

 

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