两小儿辩日中两个孩子所提的问题怎样解答

两小儿辩日中两个孩子所提的问题怎样解答

1．太阳什么时候离人们近些?
太阳是在中午离人们近些呢?还是早晨和晚上离人们近些呢?早晚看到的太阳比中午大都是由于人们的错觉；中午阳光比早晚热是由于中午阳光直射,阳光在大气里走过的路程较短,热量被吸收少.首先,我们应该搞清楚在中午和早晚的时候,人们观测太阳的距离为什么会不同.原因很多：（一）地球是球形,不断地自转.如若地球除了自转没有其他运动,而且自转轴与太阳和地球间的直线垂直,则对于在赤道上的人来说中午太阳总比早晚近,也就是说近的距离相当于地球的半径6 400公里.（二）地球的纬度的不同,观测的人不一定在赤道上.纬度愈大即离赤道愈远,太阳在中午和早晚的距离差愈小.（三）地球不只自转,也绕太阳公转,自转轴和公转轴成23?5°角.自转轴的方向变化很慢.因此中午太阳在天空的高度一年内不断变化.（四）地球公转轨道是椭圆形,所以地心和日心的距离逐日变化.（五）日出日落时间在一年中逐日变化着,同一天的日出日落时间又随纬度而不同.（六）由于地球自转轴方向很慢的变化和行星引力对地球公转轨道所产生的影响等原因,地心和日心最接近的日期并不固定.（在目前日心和地心距离最近的日子是一月二日,此后每千年往后推移17天半.）考虑到上述原因,可以推出适当的公式来计算中午和早晚太阳和观测者的距离差.必需的资料可由天文年历查到.计算结果如下：对于北纬40度如北京来说,目前每年从一月二十二日到六月五日中午太阳比日出时远,二月初远1 000公里,三月初远4 000公里,四月初远达6 400公里,以后差别减少到零.六月五日之后中午太阳比日出时近,七月初近5 800公里,九月中近达16 000公里,以后差别减少到第二年的一月二十二日.午和晚的差别情况大不相同,从八月一日到十二月十五日午比晚远,其余七个半月午比晚近,四月中近达17 000公里.……上面的计算于1954年所作.但由于第六原因在短时间内影响很小,所以上述计算结果对今后一百年仍适用.由此可见,一切现象必须用科学来解释,才是正确的.
2．早晨近而冷、中午远而热的原因何在?
早晨较中午太阳看起来大些,是不是早晨太阳离我们近而中午离我们远些呢?不是的.
在一定的条件下,人对物体的视觉会发生错觉,一个物体在一些小的物体中间看起来就显得大些,而一个物体在一些大的物体中间看起来又显得小些.
同理,早晨的太阳,只有地平线上一角是天空,而其余部分是以树木、房屋等做它的背衬,而在中午时,太阳在头顶上是以大得无比的天空做它的背衬,所以看起来中午的太阳就比早晨的太阳显得小些.
另外,我们看白色图形比看同样大小的黑色图形要大些.这在物理学上叫“光渗作用”.当太阳初升时,四周天空是暗沉沉的,因而太阳显得明亮,而在中午时,四周天空都很明亮,相对之下,太阳与背衬的亮度差没有那样悬殊,这也是使我们看起来太阳在早晨比中午时大些的原因.总之,在早晨和中午太阳离我们的距离是一样的,所以其大小也是相同的,而看起来早晨的太阳比中午时大些是因为眼睛的错觉.
还有,中午较早晨时热,是不是因为中午时太阳离我们较早晨时离我们近呢?也不是.那又是因为什么呢?
中午时较早晨热,是因为中午时太阳光是直射在地面上,而早晨太阳光是斜射在地面上,可以看出太阳光直射时,地面和空气在相同的时间里、相等的面积内接受太阳的辐射热较早晨太阳光斜射时多,因而受热最强.所以中午较早晨时热.
而实际上,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.