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兩小兒辯日的問題解答

生活更新时间:2025-01-10 22:09:24

《兩小兒辯日》這篇古文我們都讀過。一個說太陽早晨近，中午遠，其理由是早晨的太陽大，中午的太陽小；而另一個卻說太陽早晨遠，中午近，因為早晨的太陽沒有中午的太陽熱。根據人們的日常觀察和體驗，似乎二者都有道理。同一條件對應兩個相反的結果或者同一結果對應兩個相反的條件，這種互相矛盾的問題連孔子這個博學多知的聖人都無法說明白。這個問題我們當時也感到困惑，不僅語文老師解不了惑，連物理老師和地理老師都未能講清楚。直到學完高中課程，對這個問題也隻能胡裡胡塗地解釋個大概。那麼，這個問題到底是怎麼回事呢？

兩小兒辯日的問題解答（對兩小兒辯日問題的正确解析）1

首先要肯定的是，在同一天的早晚和中午，太陽距地球上同一地點的距離差别最多不會超過地球半徑。太陽距地球一億四千九百多萬公裡，這個距離即使有幾千公裡的變化，對太陽光的熱力和太陽視角大小的影響也是微不足道的，我們根本感覺不出來。接下來我們就來說說太陽中午熱，早晚涼的原因。晴天的夜晚，天空雲層覆蓋少，地面和大氣向宇宙空間輻射熱量，使地表溫度和氣溫下降，在氣溫較低時，人體曬着太陽就不覺得那麼熱，所以就會覺得早晨的太陽沒有中午的太陽熱。這是其一，但不是主要的因素。太陽光在到達地面之前，要先經過幾千公裡厚的大氣層，大氣層會吸收太陽光四分之三左右的熱量，經過大氣層的路徑越長，被吸收的熱量就越多，到達地面的熱量就越少，我們感到太陽光的熱力就越弱。請看下圖：

兩小兒辯日的問題解答（對兩小兒辯日問題的正确解析）2

圖中，OA和OE都等于6368公裡(地球平均半徑)，BA和CE都等于1000公裡(主要吸熱大氣厚度)。CA為早晚太陽光經過的路徑，BA為中午太陽光經過的路徑。OC＝OE＋CE＝7368公裡。∠CAO可近似看作直角，根據勾股定理可算出CA的長度為3706公裡。由此可知，CA的長度是BA的3.7倍，也就是說太陽光經過大氣層的路早晚是中午的3.7倍，這就造成了太陽光早晚到達地面的熱量比中午少得多，所以太陽光早晚較涼，中午較熱，即“日初出滄滄涼涼，而日中則如探湯”。這是其二，也是最主要的因素。根據這一原理，同樣可以解釋夏至天的太陽比冬至天的太陽要熾烈得多的原因。

兩小兒辯日的問題解答（對兩小兒辯日問題的正确解析）3

然後我們再來說早晚的太陽看起來大，中午的太陽看起來小的原因。我們知道，大氣層的對流層中有大量的水汽和塵埃，水汽和塵埃共同形成的透明氣溶膠會吸收太陽光中的短波成份(紫、藍、青、綠)，波長越短吸收率越大，而對波長較長的紅光則吸收率較低。白光是多種不同顔色的可見光按一定比例複合而成的，如果紅光成份較多，顔色則偏紅，反之則偏白。太陽高度角越接近90度，太陽光經過對流層的路徑就越短，被吸收的短波成份就越少，太陽光就越白。太陽高度角越接近0度(與地平線平行)，太陽光經過對流層的路徑就越長，被吸收的短波成份就越多，而以紅光為主的長波成份就相對保留得越多，太陽光也就越紅。這就是早晚太陽紅、中午太陽白的原因。

兩小兒辯日的問題解答（對兩小兒辯日問題的正确解析）4

太陽光的顔色與太陽的結構有關，越往太陽中心，亮度越高，顔色越白；越往太陽邊沿，亮度越低，顔色越紅。在日全食的時候，太陽中間最亮最白的部份被月亮擋住，我們用肉眼便能見到一個很鮮豔的粉紅色光環。

兩小兒辯日的問題解答（對兩小兒辯日問題的正确解析）5

Ⅰ和Ⅱ部分為中午看到太陽的部分，從Ⅰ到Ⅳ為早晚看到太陽的部分

中午太陽當頂時，太陽光經過對流層的路徑短，對太陽中間強烈的短波光線削減得少，使我們無法直視太陽，瞳孔收得很小，在中間強光的掩蔽效應下，我們就看不到太陽外圍較暗的紅色部分。而早晚的太陽光因為經過對流層的路徑較長，中間強烈的短波光線被大大削弱，而外圍的長波光線卻削減得少，使我們可以直視太陽而不覺得太刺眼，我們的瞳孔也就放得較大，使我們能夠看到太陽外圍較暗的紅色部份。這就相當于我們同時看到了日全食時太陽被月亮擋住的中間部份和未被月亮擋住的粉紅色光環部份，這就讓我們覺得早晚的太陽有時比中午的太陽大了一兩倍，即“日初出大如車蓋，而日中則小如盤盂”。

兩小兒辯日的問題解答（對兩小兒辯日問題的正确解析）6

除此之外，紅光更容易發生衍射，太陽光在經過較長路徑的對流層時，就象通過一層毛玻璃，使我們看到一個向四周均勻擴展了的紅色圓球。另外還一種現象不知各位觀察到沒有，就是同樣是早晚的太陽，有時顯得特别地大，象一塊燒紅的大鐵盤，而有時僅僅是比中午的太陽稍大一點點。當太陽顯得越大時，其顔色就越鮮豔，粉嘟粉嘟地，很是悅目。人的眼睛看到鮮豔的東西容易産生錯覺，好象一跳一跳的，這也會使我們覺得粉紅色的太陽更大。當然，還有人認為早晚的太陽因高度角低，在山體和樹木的配襯下顯得大，這也是一個因素，但不是主要的。現在我們就明白了：早晚的太陽不如中午的太陽熾烈，是因為太陽光經過大氣層的路徑，早晚比中午長，被大氣層吸收掉的熱量更多之故。早晚的太陽比中午的太陽看起來大，是因為早晚我們能看到太陽外圍的紅色較暗部份，而中午卻隻能看見中間最亮的部份。知識無限，多學多思多觀察，總會讓我們獲得更多的樂趣和進益。

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