《两小儿辩日》的科学解释 一儿日：“日初出大如车盖，及日中则如盘盂，此不为远者小而近者大平？” 一儿日：“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？” 应该说在一般情况下，两个小孩子的经验是正确的。即同样一个物体，在远处的时候显得小，在近处显得大（视觉）；同样一个热源，在远处的时候我们感觉凉，在近处的时候感觉热（触觉）。 但是为什么他们会得出相反的结论呢？只能是因为他们的这种经验在这种情况下不再成立了。 一、为什么早上的太阳比中午看起来大？ 早晨和中午的太阳距离地球的远近是一样的。为什么早晨的太阳看起来较中午时大呢？这是视觉的差误、错觉。同一个物体，放在比它大的物体群中显得小，而放在比它小的物体群中显得大。同样道理，早晨的太阳，从地平线上升起来的背衬是树木、房屋及远山和一小角天空，在这样的比较下，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。其次，同一物体白色的比黑色的显得大些，这种物理现象叫做“光渗作用”。当太阳初升时，背景是黑沉沉的天空，太阳格外明亮；中午时，背景是万里蓝天，太阳与其亮度反差不大，就显得小些。 网上还有另外一种解释，说是早上太阳比较大与大气光折射最后成虚像的视角有关，或者说由于早上空气中水分的含量大，造成阳光在传播过程中被折射，就像放大镜的原理一样，看起来大了。这类解释不怎么令人信服。前者说与大气光折射有关，比较模糊，何况中午就没有大气光折射了？后者说早上空气水分含量大，要是干旱的地方，这种解释根本就是胡说了。 二、为什么早上凉，中午热？ 主要原因是早晨太阳斜射大地，中午太阳直射大地。在相同的时间、相等的面积里，直射比斜射热量高。同时，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。温度的凉与热，并不能说明太阳距离地面的远与近。（是气温，大气的温度有积累） 三、 到底是早上太阳离我们近，还是中午离我们近呢？ 首先，肯定的说，早上的太阳和中午的太阳离我们的距离是不一样的。虽然这个距离的差距和地球与太阳之间的距离比起来是非常的小，但是还是有远近之别的。 这和近日点和远日点有关。所谓近日点就是地球公转轨道上离太阳最近的一点。远日点就是地球公转轨道上离太阳最远的一点。假定以太阳为地球公转轨道的中心（实际上并不在椭圆的中心），画一个椭圆（注意，，和X轴相交的两个是远日点，和Y轴相交的两个点是近日点。当地球从近日点向远日点转动的时候，早上的太阳离我们近，中午的时候太阳已经向远日点运动一段时间了；当地球从远日点向近日点转动的时候，早上的太阳离我们远，中午的时候太阳已经向近日点运动一段时间了。 当然这里还有地球自传的因素。上面的分析结论是在忽略地球自转的因素下得出的。前苏联的别莱利曼，他在《趣味天文学》中指出：从中午到日没，太阳距离平均变化约7500公里，比地球自转造成的距离变化6400公里大些；我国著名天文学家戴文赛教授更进一步的指出：地球绕日轨道是椭圆形的，在通过近日点和远日点时（1月初和7月初），日地距离周日变化小到1500公里；而在4月初和10月初，日地距离周日变化可达43 000公里；在地球不同纬度上，地球自转引起的距离变化不同，在地球南极或北极，这个论题就不能成立，因为太阳中天为中午，日出地平线为早，日落地平线为晚，而在那里谈不到早、午、晚；地球自转轴与公转轴不是平行的，有23.5°交角。 所以，太阳中午与早上距离地球远近的问题需要综合考虑三个因素：一是近日点和远日点的因素，即地球公转造成的距离变化因素，二是地球自传造成的距离变化因素，三是观察点位于地球上纬度的因素。 综合以上因素，（我国著名天文学家戴文赛教）戴教授对这个看来简单的问题作了精密的计算研究，于1955年在《南京大学学报》上发表论文《太阳与观测者距离在一日内的变化》，之后，又于1955年8月15日在《光明日报》上发表了科普文章。他说：这个问题的解对于不同纬度的地区是不同的。对北京来说，12月15日到1月22日，中午的太阳比早晚都近；1月22日到6月5日，太阳中午比早远，比晚近；6月5日到8月1日，中午的太阳又比早晚都近；8月1日到12月15日，太阳中午比早近，比晚远。其中1月22日和6月5日两天，太阳早、午距离相等；8月1日和12月15日两天，太阳午、晚距离相等。这是用1954年的数据计算的，但可以适用100年。即使在100年后，相差也不过一天。 呵呵，看到这里，大家不知到明白没有？我们中国古代的小孩真的是非常聪明啊，这个问题难倒了大圣人孔子，难倒了东汉的大学问家王充，前苏联的科学家也只能给出了不正确的解释，直到1955年，才由我们中国的科学家给出了完满的解释。对于生活在春秋时期的人们来说实在是太深奥了。不过古人这种善思、好问的品质是值得我们学习的。没有思考就没有探索，我们相信不论探索有多艰难，计算有多繁杂，只要经过一代又一代人的努力，一定会揭开自然界的许多秘密，计算太阳与地球之间距离的变化，就是经过一代又一代人努力的结果。 本文来源：https://www.wddqw.com/doc/4df5d618c67da26925c52cc58bd63186bceb928b.html