两小儿辩日的科学道理(两小儿辩日原文和翻译)
孔子东游,见/两小儿/辩斗,问其故。
一儿曰:“我以/日始出时/去人近,而/日中时/远也。”一儿以/日初出远,而/日中时/近也。
一儿曰:“日初出/大如车盖,及日中,则如盘盂,此不为/远者小/而/近者大乎?”
一儿曰:“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?”
翻译成白话就是,
一个孩子说:“太阳升起时,大得像一个车盖,”但是太阳当头时却小如盘孟,” “这难道不是近的大远的小吗?”
另一个小孩说:“太阳升起时冷冷凉凉,而太阳当头却非常热。这难道不是远的凉近的热吗?”
他们哪个说得更有道理呢?
生活中我们都有这样一种感觉:早晨的太阳看起来比中午大些,这是不是太阳早晨比中午离我们更近呢?如果我们用一架调好的照相机各拍一张早晨和中午的太阳,比较一下便会发现它们的大小是完全一样的,那为什么我们看到的并不一样呢?
原来我们的眼睛在观察物体时,感觉到的大小不仅取决于物体本身的实际大小,另外还受距离远近、背景衬托以及物体本身亮度等诸多因素的影响,有时我们会产生错觉。
第一种解释:
早晨,太阳刚从地平线升起,由于地平线离我们很远,远处背景中的树木、房屋小得使人看不清楚,太阳在这个背景下升起在地平线上,看起来就显得很大;而中午太阳高挂在广阔的天空,和大地上近处高大的树木和房屋比较,就显得很小。
第二种解释:
早晨,太阳刚刚从地平线升起,这时大地还处在比较昏暗的状态,明亮的太阳在暗淡的背景中就会显得特别大些,而中午高悬在天空中的太阳和周围明亮的天空相比亮度相差较小,光渗现象不显著,看起来就觉得小了。
以上2种情况解释的都有道理,但是考虑不太全面,地球由近日点向远日点运动的这段时间是一种情况,由远日点向近日点移动的这段时间是另一种情况。而这两种情形主要是由于地球公转所引起的早晨和傍晚的太阳看起来又大又圆,而中午的太阳看起来要小一些,
那末,在一天之内,是中午的太阳离我们近,还是早晨或傍晚的太阳离我们近呢?众所周知地球环绕太阳运行的轨道是一个椭圆的轨道,地球距离太阳的远点距离为15200万公里,近点距离为14700万公里,两者相差500万公里,地球环绕太阳运行一周用时365天,也即8760小时,其沿径向运动的距离为1000万公里,沿径向运动的平均速度为1141.5公里每小时,从早晨到中午的时间按6小时计,则地球距离太阳由于地球沿径向运动速度产生的位移为:6849公里,显然,这一量值大于地球的半径。由以上分析可知,一天之内太阳何时离我们更近,是由地球在太阳轨道上的位置决定的。当地球到达近日点也就是冬至12月22日前后,太阳离地球最近,从这一天开始,地球开始远离太阳,一直到远日点也就是夏至6月22日前后,
这一天达到最远,因此,地球从近日点往远日点运动的过程中,每天早晨的太阳总会比中午的太阳离我们近。而从远日点到近日点运动的过程中,每天早晨的太阳则总比中午的太阳远。
总结一下:上半年,早晨的太阳比中午离我们更近;下半年,则每天早晨的太阳比中午更远。