華興恒

《列子·湯問》中記載了這樣一個有趣的故事:一天,兩個小孩為太陽距離地球遠近的問題爭論起來,一個小孩說:“太陽剛升起時有車輪那么大,可到中午就與盤子一樣大了,這說明早晨太陽距我們近,中午距我們遠?!?/p>
另一個小孩則反駁說:“早晨太陽溫度低,中午溫度高,這不恰好說明中午太陽距我們更近嗎?”他們各執己見,相持不下,于是便去請教當時最有學問的孔子??鬃勇牶?,也無法解釋他們的問題。
看似矛盾的兩種說法,事實究竟如何?讓我們一起通過實驗來探討這個有趣的現象。
一、現象原理
1.溫度高低問題
關于溫度高低的問題較好理解。早晨的陽光為斜射,同一束光線照射面積較大,熱量分散,此時陽光在大氣層中通過的路徑也較長,被大氣吸收的熱量也多;而且一夜不見陽光,地表溫度本來就低,所以人們會感到早晨較涼。
到了中午,太陽與地平線之間的夾角較大,太陽光通過大氣層的距離短,因此熱量在大氣層中的損失較少,且由于集中射向地面,同一束光照射的面積變?。煌瑫r上午連續幾個小時的日照,氣溫已明顯升高,因此中午比早晨熱。
2.形狀大小問題
人們之所以認為早晨的太陽比中午的大,是由于錯覺所致。正如在日常生活中我們常會遇到這種情況:對于同一物體,當將它與較小的物體放在一起時,它就會顯得較大;反之,將它與較大的物體放在一起時,它會顯得較小。如圖1,實際上兩圖中心的圓一樣大,可看上去左圖中心的圓要比右圖中的小些。……