两小儿辩日的故事,我们在小学六年级的语文课本上有学过,大概说的是孔子东行,路遇两个小孩正在争辩太阳早中两个时刻离人的距离问题,而面对两个孩子的疑惑,孔子也犯了难,最后只能谦虚地表明自己也不知道。
迫于那个时候人们知识的局限,即使是孔子这样的圣人也难以得出结论,于是他直接承认了自己不知道,虽然遭受到了两个小孩的嘲笑,但是他这种勇于承认自己“无知”的行为确实值得我们学习。
这则故事是记录在《列子·汤问》里的典故,距今已有两千年之久,两千年前的古人基于认知的局限,没能解答出内心的困扰,如今身处科技如此发达的21世纪,你能解决这个难住孔子的问题吗?
仔细分析两个孩子的论点,我们会发现他们说得都很有意思,对于太阳的远近,他们一个以近大远小来判断,一个以近热远凉来辩驳,一个从视觉感受出发,一个从温觉感受思考,可以说他们各自说的,在一个没有一定天文认知的人看来,都十分有道理。
其实,太阳到底是早晨距离地球上的观察者更近还是中午更近,我们在后来的地理学习中,可以得出大概的结论:两个距离差不多。因为不管是哪个时候,太阳距离地球都是非常远的,这种超远距离使得两个时刻的距离差相对而言不大,虽然也有好几千公里,但是对于日地距离而言占比就太小了,所以忽略不计。
这就好比有人告诉你地球是两极略扁的不规则球体,你就会根据地球的凹凸不平判断它是不规则的,也会认为即使它是球体也是扁的。然而你不知道的是,地球的赤道半径比上南北两极半径的比值,不过才1:0.996,这是什么概念呢,也就是说如果你把地球缩放到一个乒乓球那么大,那么这个小地球将会比乒乓更圆,表面也会更光滑。
当然,没有什么是绝对的,对于两小儿辨论的问题,如果要确切的解答,现在的答案是1月到7月中午的太阳离人更近,而7月到1月则是相反,因为地球在绕太阳公转的同时还会自转,而地球的公转轨道又是一个椭圆形的,所以这个看似简单的问题实际上解答起来并不简单,最终得到如上结论。
距离问题我们解决了,那么两个小孩的论据又是在哪里出问题的?他们的观点看似都很有道理,但是得到的结论却都不对,这是为什么?
首先我们来解决第一个小孩的问题:近大远小。对于这个观点,我们搞懂太阳光照射地球的过程就知道了。
太阳光照到地球上,其实不是直接穿越宇宙直达地球表面的,它还会被大气层散射和折射。相对于早上的观察者而言,阳光的折射角度较大,此时我们看到的是太阳被放大了的像,而对于中午的观察者,直射我们的阳光折射角度几乎为0,所以这个时候我们看到的太阳更接近其真实大小。
另外还有一个影响视觉判断的因素,那就是参照物。我们早上观看太阳时会很轻松,因此也容易找到参照物,在对比中我们就会发现太阳很大,而中午的太阳高悬于空中,又刺眼,我们看不清它也找不到参照物来对比,所以就显得没那么大了。
对于第二个小孩的问题:近热远凉,其实也没那么困难。
早上太阳没这么热,是因为斜射我们的阳光照射面积大,所以单位面积获得的太阳辐射就小。另外早上斜射的阳光通过的大气层也更厚,而地球表面的温度也在一晚上的能量放出后变低了,这一系列的原因就导致了早上的太阳会显得凉爽。同理,中午的太阳就会更热。
对于两个小孩的疑问的解答大概就是这样,当然即使我们把这篇文章给他们看,以当时他们的知识肯定也不知道我们在说什么。尽管如此,两千多年前的孩子就如此喜欢认识自然、探求真理,他们的这种精神依然值得我们学习。同样的,孔子正确对待不知道的态度和不轻易下结论的严谨也极具大智慧,正所谓“知之为知之,不知为不知,是知也。”
结语两千多年前两个小孩的提问,难倒了孔圣人,也难倒了后世千多年的人类,直到两百多年前我们才了解到了大概的可能,不得不说科学永无止境。当然,解答一个问题是伟大的,提出一个问题也同样伟大,我们应该站在巨人的肩膀上,用自己的知识去发现问题,解决问题。不被事情的表面迷惑,就是我们取得突破的时刻。
参考资料:
《太阳与地球的距离在一天中的变化》
《高中地理》