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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(gè)小孩正在爭(zhēng)論。一個(gè)小孩說(shuō)太陽(yáng)早上比中午看著大,所以早上太陽(yáng)離人近。另一個(gè)小孩卻說(shuō)中午比早上熱,所以中午太陽(yáng)離人近。結(jié)果,孔子被問(wèn)得張口結(jié)舌。這就是《兩小兒辯日》的內(nèi)容。

剛升起時(shí)的太陽(yáng)真的比它高掛在我們頭頂時(shí)大嗎?咱們做個(gè)小實(shí)驗(yàn)來(lái)比比看吧。這個(gè)實(shí)驗(yàn)一點(diǎn)兒也不復(fù)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(yáng)剛出來(lái)的時(shí)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(zhǔn)備好的圓盤,比較一下,挑出一張和你心目中的太陽(yáng)差不多大的圓盤。

等太陽(yáng)爬到頭頂?shù)臅r(shí)候,再來(lái)重復(fù)一次這個(gè)實(shí)驗(yàn)。最后,比一比這兩次實(shí)驗(yàn)挑出來(lái)的圓盤,就知道在你的心中,剛升起的太陽(yáng)比它在天頂時(shí)大多少啦。

現(xiàn)在來(lái)看看手里的圓盤吧。在很多人的心中,剛升起的太陽(yáng)比中午的太陽(yáng)大了兩三倍呢。

 

是誰(shuí)騙了你

用相機(jī)把不同時(shí)間的太陽(yáng)拍下來(lái)進(jìn)行比較。奇怪,兩張照片上的太陽(yáng)竟然一樣大!也就是說(shuō),太陽(yáng)早上看起來(lái)大,其實(shí)是一種錯(cuò)覺。究竟是誰(shuí)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(shí)的太陽(yáng)看上去很大,是因?yàn)樗缟想x我們比中午近。這個(gè)說(shuō)法聽起來(lái)很有道理。因?yàn)榈厍虿还鈬?yáng)公轉(zhuǎn),自己還不停地自轉(zhuǎn),我們和太陽(yáng)的距離確實(shí)總在變。

由于地球的自轉(zhuǎn),太陽(yáng)早上和中午與我們之間的距離會(huì)有地球半徑那么大的差別。可是與太陽(yáng)到地球的距離相比,那一點(diǎn)點(diǎn)變化簡(jiǎn)直太微不足道了,根本影響不到太陽(yáng)在我們眼里的模樣,所以這個(gè)嫌疑犯是無(wú)辜的。

嫌疑犯二:參照物

當(dāng)太陽(yáng)初升和落山的時(shí)候,地平線附近有山岡、樹林和房屋,太陽(yáng)離這些東西很近,在它們的襯托下就顯得很大。可是當(dāng)太陽(yáng)升到頭頂時(shí),因?yàn)樘炜蘸芸諘纾瑳]有什么東西和太陽(yáng)比較,所以太陽(yáng)看起來(lái)就顯得小多了。

可是,一位著名的天文學(xué)家只用一個(gè)小實(shí)驗(yàn)就推翻了這種說(shuō)法。他通過(guò)一根管子來(lái)看初升的滿月(因?yàn)榭刺?yáng)太刺眼),把周圍那些參照物全都擋在了管子外面。按說(shuō)沒有參照物的比較,應(yīng)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(shí)要大。看來(lái),這事跟第二個(gè)嫌疑犯也沒有多大關(guān)系。

嫌疑犯三:天空

古人常說(shuō)天圓地方,說(shuō)天像個(gè)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(yuǎn)。用這樣的感覺去看太陽(yáng),當(dāng)然會(huì)覺得太陽(yáng)在地平線附近時(shí)比中午離我們要遠(yuǎn)。這種錯(cuò)覺又會(huì)影響我們對(duì)太陽(yáng)大小的判斷。

在現(xiàn)實(shí)生活中,我們可不會(huì)因?yàn)閮蓚€(gè)物體看上去一樣大,就認(rèn)為它們的實(shí)際大小也相同。我們的大腦會(huì)根據(jù)距離和參照物等相關(guān)信息,對(duì)物體的大小進(jìn)行修正。早晨的太陽(yáng)和中午的太陽(yáng)在我們眼里實(shí)際上是一樣大的,只是因?yàn)樵谖覀兊臐撘庾R(shí)里,認(rèn)為早晨太陽(yáng)離得遠(yuǎn),所以我們的大腦對(duì)它的大小進(jìn)行了修正,讓它顯更大一些。由此看來(lái),這個(gè)嫌疑犯非常可疑,應(yīng)該深入調(diào)查。

其實(shí),在嫌疑犯的名單上,還有幾個(gè)被懷疑的對(duì)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(shuō)法得到公認(rèn)。為什么初升的太陽(yáng)和月亮看起來(lái)比較大,這個(gè)看起來(lái)簡(jiǎn)單卻千古難解的謎團(tuán),依然高高地掛在天上,等待著人們?nèi)テ平狻?/p>

 

《兩小兒辯日》的答案

《兩小兒辯日》中的問(wèn)題究竟有沒有答案呢?答案是:有,不過(guò)得看日子。

地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道是橢圓形的,地球在遠(yuǎn)日點(diǎn)和近日點(diǎn)時(shí),到太陽(yáng)的距離相差500萬(wàn)千米。地球繞太陽(yáng)運(yùn)行一周用時(shí)365天,即8760小時(shí)。在這期間,地球與太陽(yáng)之間的距離變化總共有1000萬(wàn)千米,平均速度為1141.5千米每小時(shí)。從早晨到中午的時(shí)間按6小時(shí)計(jì),則地球與太陽(yáng)之間的距離因?yàn)榈厍虻墓D(zhuǎn)而增加或減小了6849千米。因?yàn)榈厍虻淖赞D(zhuǎn),我們與太陽(yáng)之間的距離也會(huì)發(fā)生變化,早上我們與太陽(yáng)之間的距離比中午遠(yuǎn)了地球半徑的距離,也就是6378千米。顯然,地球公轉(zhuǎn)造成的影響要比自轉(zhuǎn)的大。由以上分析可知,一天之內(nèi)太陽(yáng)何時(shí)離我們更近,是由地球在公轉(zhuǎn)軌道上的位置決定的。當(dāng)?shù)厍虻竭_(dá)近日點(diǎn)(冬至,12月22日前后)時(shí)太陽(yáng)離地球最近,從這一天開始,地球開始遠(yuǎn)離太陽(yáng),經(jīng)過(guò)遠(yuǎn)日點(diǎn)(夏至,6月22日前后)后,地球又開始逐漸接近太陽(yáng)。

因此,地球從近日點(diǎn)往遠(yuǎn)日點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,太陽(yáng)在早晨的時(shí)候會(huì)比中午離我們近。而地球從遠(yuǎn)日點(diǎn)到近日點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,太陽(yáng)在早晨的時(shí)候會(huì)比中午離我們遠(yuǎn)。

初中生物練習(xí)題中,有這樣一道題目:成語(yǔ)“南橘北枳”來(lái)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(yáng)光 C. 溫度 D. 水

這個(gè)題目的答案,通常都被認(rèn)定為C. 溫度。具體解釋是:從生物與環(huán)境的關(guān)系分析,環(huán)境能夠影響生物;從遺傳學(xué)的角度分析,生物的性質(zhì)受基因控制,也受環(huán)境影響,環(huán)境條件的改變可使性狀發(fā)生改變。

讀到這里,你心里是不是生出疑問(wèn):答案真的是這樣嗎?橘和枳是同一個(gè)樹種嗎?果樹的品種怎么會(huì)隨著環(huán)境的變化而發(fā)生改變呢?閱讀下面這篇文章,了解科學(xué)的真相,希望你懂得一個(gè)做學(xué)問(wèn)的道理:“于無(wú)疑處有疑,方是進(jìn)也。”

 

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