孔子对于时间的认识(或许孔子都不知道中午的太阳为什么比早晨更热)

最近在读《墨菲定律》,有一章节「控制错觉定律」中写到:

孔子东游,见两儿辩斗,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:“日初出时大如车盖,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?”孔子不能决也。两小儿笑曰:“孰谓汝多知乎?”

孔子对于时间的认识(或许孔子都不知道中午的太阳为什么比早晨更热)(1)

大概意思就是:两小孩争辩,一人说晨曦的朝阳大如车盖,中午的骄阳小若盘盂,所以他认为近大远小,得出的结论是早晨的太阳离地球近。而另一人却说,早起清清凉凉,中午烈阳高照,肯定是中午太阳离地球近

那么到底是晨曦的朝阳离地球近,还是中午的骄阳离地球近呢?

有些人呢认为是一样近的:

因为一天中,早中晚主要是地球自转产生,地球的半径约为6400公里,相比地球到太阳的距离(1亿5千万公里)微不足道,所以可以忽略不计,那么自然是一样远。

孔子对于时间的认识(或许孔子都不知道中午的太阳为什么比早晨更热)(2)

那为什么早晨的太阳看起来较中午的时候大呢?这是视觉的错觉。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。

孔子对于时间的认识(或许孔子都不知道中午的太阳为什么比早晨更热)(3)

还有人认为中午近:

地球与太阳距离不变,中午的时候,地球自转到正对太阳,和早上看太阳的时候,之间有个角度差别,几何计算,假设太阳不动,为一个点,地球的早晨和中午的观测,在一个球面上相差一段弧度,早晨我们所处的位置是太阳斜射的地方,它和中午太阳直射的地方相对距离差0~6384千米(地球半径6384千米)

孔子对于时间的认识(或许孔子都不知道中午的太阳为什么比早晨更热)(4)

以上两种情况解释的似乎都有道理,但是都不是考虑的太全面,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一钟情况。

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/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(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(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距离我们远。

那为何中午的骄阳比晨曦的朝阳更热呢?

孔子对于时间的认识(或许孔子都不知道中午的太阳为什么比早晨更热)(5)

早晚时太阳在地平线附近,阳光是斜射,阳光在大气层所经历的路程长,地面得到的热能很少,是温度低的主要原因。

中午的时候太阳在天空中,阳光直射(在高纬度地区,中午的照射角度也是一天中最大的),阳光垂直穿越大气层,所经历的路程短,损失的热量少,地面得到的热能最多,是温度高的主要原因。

另外由于地面热量的积累因素,傍晚比早晨的温度高,一天中最热的时间是下午1∶00~3∶00。

这下终于明白了吧,原来身边无处不在的事物也蕴含着很多深奥的哲理。#科学#​

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