两小儿辩日的故事,流传千载,尽人皆知。想当年,孔夫子东游途中,适逢两小儿辩斗。问其故,一儿以“旧初出大如车盖,及日中小如盘孟”而认为“日初出时离人近,而日中时远”,另一小儿不甘示弱,以“日初出沧抢凉凉,及日中如探汤”而认定“日初出远,旧中近”。孔圣人闻听此言,无以作答。
要回答这个问题,先得从地球的自转和公转谈起。自转产生了昼夜更替,公转出现了她球上的四季变化—春、夏、秋、冬。地球运行到近日点时,北半球是寒冷的冬季,处在远日点时则为夏季,木难看出地面获得热量的多少,不在子距日的远近,关键是取决于太阳高度角的大小。
太阳高度角愈大一,等量的太阳辐射散布的面积愈小,“光“热集中”地表革在面积处获终如加猫射愈多,痛瘟度就愈高。正午是一天中太阳高度角最大的时候,再加之空气透明度好,被空气分分或微小乒散射的阳无少,因此使人感到火辣辣的“如探汤”。清感太阳始出地平线,高度角较小,斜射阳光散布面积大,单位面积上获得的热量就少;还有一个原因是,清早空气湿度大,并且阳光穿行在地面厚密的空气中,散射的阳光多;其三是地面经过这一夜的长波辐射,本身丧失热量多,地面热量亏损至低谷,气温降到最低点,在晨曦之时,人自觉感到“沧沧凉凉”,格外寒冷。
现在我们再来谈一谈太阳的大小吧。我们平时都有这样的经验:一个物体处在一些小的物体中间,就会显得大些,而处在一些大的物体中间就会显得小些。太阳在初升时,地平线上只有一角天空,而且附近又有树木、房屋等做它的陪衬;而正午时分,太阳站在头顶上时,广亥的苍弯做它的陪衬,因此就显得小了。
还有一个现象,就是我们看白色的图形,总比看同样大小的黑色图形要大些,这在物理上称“光渗作用”。当太阳初升时,四周的天空很明亮,相对之下,太阳与陪衬的亮度相差没有那样悬殊,这也使我们看起来太阳在初升时显得大些。古人云“横看成岭侧成峰,远近高低各不同”,这正是观察角度不同,造成人们的视觉发生错觉。
事实上太阳的大小,对于短暂的人类历史而言,变化微乎其微,更何况一天呢?孔夫子生活在两千多年前的春秋时代,人们对天文地理研究有限,加之哥白尼“旧心说”尚未诞生,要孔泽人回葺这沙难题,也就太为难他了。
随着人类对太阳研究的深人,已开始广泛利用太阳能,太阳能发电站,太阳能热水器、太阳能电池等的建造和制造,已造福人类。
为什么太阳上会出现黑子,色球层出现反常的逆增温?新迷宫又摆在我们的面前,期待我们去探索,去寻求。
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