两小儿辩日科学说法
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说法一、当地球从远日点向近日点运行时,当然每天中午的太阳比早晨离我们近些:一方面,由于地球的平均半径为6371公里,中午的太阳正对着我们;另一方面,由于地球的运动不断接近太阳,经过半天的运动,中午的大阳也比早晨更接近地球。可是,当太阳从近日点向远日点运动时,地球平均每天远离太阳3万公里,从早晨到中午的半天远离太阳约8000公里,比地球的半径大,这样中午的太阳比早晨离我们更远些。因此,准确的答案是:每年的1月上旬至7月上旬,早晨比中午太阳离我们近;在7月中旬至12月下旬,早晨比中午太阳离我们远。
其实,这样的差别与地球和太阳的距离相比,是非常小的,人们肉眼是看不出的,因此一般地认为早晨和中午太阳离我们一样远。一天之中,太阳什么时候离人最近呢?那就要看这一天属于哪一个季节了。
说法二、地球的轨道是椭圆形的,我们只要看到当地球在夏至点离太阳最远,冬至点离太阳最近,地球轨道的偏心率是0.0167,也就是说地球最远时比最近时远500万千米,如果是北半球,这里分两组讨论:
1、从冬至日到夏至日,地球平均每天远2.75万千米,每四个小时远4583千米,而地球上从早上8:00到中午12:00,地面相对太阳靠近3189千米,总效果就是,每天早上太阳都比中午近;
2、从夏至日到冬至日,地球平均每天靠近太阳2.75万千米,每四个小时近4583千米,再加上地球上从早上8:00到中午12:00,地面相对太阳靠近3189千米,总效果就是每天中午太阳都比早上近。在南半球,情况正好相反。
说法三、日出日落时间和太阳的高度在一年内不断变化,而且随纬度不同而不同。1955年,我国著名天文学家戴文赛教授对这个问题作了深入的研究,并发表了论文《太阳与观测者距离在一日内的变化》。以北京为例,12月15日到1月22日,中午的太阳比早晚的都近;l月22日到6月5日,中午的太阳比早上的远,比晚上的近,6月5日到8月1日,中午的太阳又比早晚的都近;8月1日到12月15日,中午的太阳比早上的近14时以后,太阳辐射逐渐减小,地面温度降低,气温也随之降低,日落后,没有太阳辐射收入,只有热量支出,地面温度继续降低,一直到第二天日出前后,重新有太阳辐射收入的时候,气温达到一天中的最低值。因此,一天中,最低气温出现在日出前后。
,比晚上的远。其中1 月22日和6月5日两天,太阳与地球的距离早、午相等;8月l日和12月15日两天,太阳与地球的距离午、晚相等。这是1954年的时候计算出来的,可以适用100年,100年以后,会相差一天。
说法四、早晨和中午的太阳距离地球的远近是一样的。为什么早晨的太阳看起来较中午时大呢?这是视觉的差误、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。中午的气温较早晨高,是否此时的太阳较早晨离我们近些呢?也不是。主要原因是早晨太阳斜射大地,中午太阳直射大地。在相同的时间、相等的面积里,直射比斜射热量高。同时,在夜里,太阳照射到地面上的热度消散了,所以早上感到凉快;中午,太阳的热度照射到地面上,所以感到热。温度的凉与热,并不能说明太阳距离地面的远与近。