兩小兒辯日的故事,大家都很熟悉吧?
兩小兒辯日
孔子在遊曆的路上遇到兩個小孩在争論,于是上前問是怎麼一回事?一個小孩說:“我認為太陽剛出來的時候離人近一些,而到中午的時候距離人遠。”另一個小孩的觀點剛好相反,認為早晨的太陽離人遠,中午的太陽距離人近一些。兩個小孩都有自己的理由來證明自己的觀點是正确的。這倒弄得知識淵博的孔夫子一時之間不知道說什麼好了。
朋友們覺得,太陽什麼時候距離我們更近一些呢?是早晨還是中午呢?帶着你的觀點,我們以前來探讨一下這個有趣的問題,
早晨的太陽
太陽每天早晨都會從東方升起,傍晚在西方落下。我們在地球上看仿佛是太陽在圍繞着地球轉動。而實際情況正好反過來了,是地球在圍繞着太陽轉動。
假如地球圍繞太陽公轉的軌道是一個正圓形,那麼問題的答案就很清楚了。中午的時候,太陽距離我們更近一些。原因很簡單。地球是一個轉動的球體。地球被太陽照亮的一面是白天,沒有被太陽照亮的一面是黑夜。地球的白天叫作晝半球。中午的時候太陽位于晝半球的中央,在位于中午時刻的人是正對着太陽的。而處在早晨和黃昏上的人看則是位于晝半球的邊緣上,看到的太陽很低,陽光是斜射的。
早晨的太陽和中午的太陽距離
顯然在這個半球體上,位于半球體中央要比位于半球體邊緣更加地靠近太陽。例如,在赤道上,中午的時候要比早晨的時候近了6378公裡,也就是地球赤道半徑的長度。
如此一來,那個說中午的時候距離太陽更近一些的小孩完勝。但是事情并沒有這麼簡單。因為地球圍繞着太陽轉動的軌道并非正圓形,而是一個橢圓形。這對這個問題有什麼影響呢?
地球繞日軌道
開普勒行星運動三大定律中的橢圓定律告訴我們,所有的行星繞太陽的軌道都是橢圓,太陽在橢圓的一個焦點上。地球也不例外。所以,地球到太陽之間的距離是在不斷發生變化的。
地球到太陽的遠近是如何變化的呢?每年的7月初,地球會抵達遠日點。此時地球到太陽的距離是一年之中最遠的,約為1.521億公裡。每年的1月初,地球會抵達近日點。此時地球到太陽的距離是一年之中最近的,約為1.471億公裡。地球在遠日點和近日點之間距離相差了大約500萬公裡。
地球和太陽
所以,從1月初到7月初的上半年,地球離太陽越來越遠;而從7月初到1月初,地球又會越來越接近太陽。所以,地球與太陽的位置一直在變化,大概每晝夜相差28000公裡。這樣的話,地球從早晨到中午的這段時間裡,地球表面上的各點與太陽之間的距離相差了大概7000公裡。而這個距離要比地球自轉引起的距離變化要大一些。
太陽什麼時候離我們更近一些?現在,答案很清楚了。如果是在地球遠離太陽的上半年,早晨的太陽要比中午的太陽離我們更近一些。如果是在地球靠近太陽的下半年,那麼中午的太陽就要比早晨的太陽更近一些。
趣味天文學
大家覺得是不是這樣呢?這個問題很有趣,卻難倒了2500多年前的孔子。自從在語文課本上學了《兩小兒辯日》的課文後,這個問題也困擾了我很久。到底是早晨的太陽大?還是中午的太陽大呢?直到我看到了《趣味天文學》這本書,才解開了心中許久的困惑。
《趣味天文學》是俄羅斯科普作家雅科夫-伊西達洛維奇-别萊利曼所著的系列科普叢書中的一本。
俄羅斯大師科學叢書
書中用妙趣橫生的語言講述了一個個生動有趣的天文學小故事。除了《趣味天文學》之外,别萊利曼還寫了《趣味物理學》、《趣味代數學》、《趣味幾何學》、《趣味力學》、《趣味動物學》、《趣味星際旅行》、《趣味地球化學》、《趣味魔法數學》、《趣味物理實驗》和《趣味化學》共計11類叢書。它們被彙編到了一起總稱為《俄羅斯大師科學叢書》。
别萊利曼的科普作品不但立論缜密嚴謹,而且又妙趣橫生。一些我們在學校裡面感到十分難懂,令人頭疼的物理問題,數學問題在他的筆下一下子變得和藹可親,通俗易懂起來。
這套叢書目前已經暢銷20多個國家,銷量超過2000萬冊,讀一讀對于培養青少年的科學興趣會有很大的幫助。畢竟從小學好科學文化知識,我們才能擁有一個更加美好的未來啊!
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