两小儿辩日的故事,大家都很熟悉吧?
两小儿辩日
孔子在游历的路上遇到两个小孩在争论,于是上前问是怎么一回事?一个小孩说:“我认为太阳刚出来的时候离人近一些,而到中午的时候距离人远。”另一个小孩的观点刚好相反,认为早晨的太阳离人远,中午的太阳距离人近一些。两个小孩都有自己的理由来证明自己的观点是正确的。这倒弄得知识渊博的孔夫子一时之间不知道说什么好了。
朋友们觉得,太阳什么时候距离我们更近一些呢?是早晨还是中午呢?带着你的观点,我们以前来探讨一下这个有趣的问题,
早晨的太阳
太阳每天早晨都会从东方升起,傍晚在西方落下。我们在地球上看仿佛是太阳在围绕着地球转动。而实际情况正好反过来了,是地球在围绕着太阳转动。
假如地球围绕太阳公转的轨道是一个正圆形,那么问题的答案就很清楚了。中午的时候,太阳距离我们更近一些。原因很简单。地球是一个转动的球体。地球被太阳照亮的一面是白天,没有被太阳照亮的一面是黑夜。地球的白天叫作昼半球。中午的时候太阳位于昼半球的中央,在位于中午时刻的人是正对着太阳的。而处在早晨和黄昏上的人看则是位于昼半球的边缘上,看到的太阳很低,阳光是斜射的。
早晨的太阳和中午的太阳距离
显然在这个半球体上,位于半球体中央要比位于半球体边缘更加地靠近太阳。例如,在赤道上,中午的时候要比早晨的时候近了6378公里,也就是地球赤道半径的长度。
如此一来,那个说中午的时候距离太阳更近一些的小孩完胜。但是事情并没有这么简单。因为地球围绕着太阳转动的轨道并非正圆形,而是一个椭圆形。这对这个问题有什么影响呢?
地球绕日轨道
开普勒行星运动三大定律中的椭圆定律告诉我们,所有的行星绕太阳的轨道都是椭圆,太阳在椭圆的一个焦点上。地球也不例外。所以,地球到太阳之间的距离是在不断发生变化的。
地球到太阳的远近是如何变化的呢?每年的7月初,地球会抵达远日点。此时地球到太阳的距离是一年之中最远的,约为1.521亿公里。每年的1月初,地球会抵达近日点。此时地球到太阳的距离是一年之中最近的,约为1.471亿公里。地球在远日点和近日点之间距离相差了大约500万公里。
地球和太阳
所以,从1月初到7月初的上半年,地球离太阳越来越远;而从7月初到1月初,地球又会越来越接近太阳。所以,地球与太阳的位置一直在变化,大概每昼夜相差28000公里。这样的话,地球从早晨到中午的这段时间里,地球表面上的各点与太阳之间的距离相差了大概7000公里。而这个距离要比地球自转引起的距离变化要大一些。
太阳什么时候离我们更近一些?现在,答案很清楚了。如果是在地球远离太阳的上半年,早晨的太阳要比中午的太阳离我们更近一些。如果是在地球靠近太阳的下半年,那么中午的太阳就要比早晨的太阳更近一些。
趣味天文学
大家觉得是不是这样呢?这个问题很有趣,却难倒了2500多年前的孔子。自从在语文课本上学了《两小儿辩日》的课文后,这个问题也困扰了我很久。到底是早晨的太阳大?还是中午的太阳大呢?直到我看到了《趣味天文学》这本书,才解开了心中许久的困惑。
《趣味天文学》是俄罗斯科普作家雅科夫-伊西达洛维奇-别莱利曼所著的系列科普丛书中的一本。
俄罗斯大师科学丛书
书中用妙趣横生的语言讲述了一个个生动有趣的天文学小故事。除了《趣味天文学》之外,别莱利曼还写了《趣味物理学》、《趣味代数学》、《趣味几何学》、《趣味力学》、《趣味动物学》、《趣味星际旅行》、《趣味地球化学》、《趣味魔法数学》、《趣味物理实验》和《趣味化学》共计11类丛书。它们被汇编到了一起总称为《俄罗斯大师科学丛书》。
别莱利曼的科普作品不但立论缜密严谨,而且又妙趣横生。一些我们在学校里面感到十分难懂,令人头疼的物理问题,数学问题在他的笔下一下子变得和蔼可亲,通俗易懂起来。
这套丛书目前已经畅销20多个国家,销量超过2000万册,读一读对于培养青少年的科学兴趣会有很大的帮助。毕竟从小学好科学文化知识,我们才能拥有一个更加美好的未来啊!