脑洞大开

跟孔子聊聊太阳——《两小儿辩日》里的天文现象

松鼠老孙

太阳离我们有多远？

这个问题不难回答，上网搜索一下，或者翻开任何一本天文书都能找到答案。太阳离我们的距离大约是1亿5000万千米（150000000千米）。这个距离相当于地球直径的11700倍，算得上是一个“天文数字”了。

你要是走路去太阳得走多长时间呢？我给你算算：一般人一小时大约走5千米，即使永不休息，走到太阳那里也得走3千万小时，也就是3424年！飞人博尔特每小时大约可跑36千米，速度相当于汽车，即便如此也需要不停地跑上475年！

小链接：天文数字

这个说法实际上就来自于在天文学中用到的很大的数字（比如距离、质量），所以“天文数字”就是指非常巨大的数字。

《两小儿辩日》中的天文难题

不过要注意的是，太阳到地球的准确距离一直到18世纪才被测量出来。所以对于古人来说，太阳究竟离我有多远？还真是一个难以解答的问题。

战国时代的《列子》中提到过两个小朋友争论太阳距离的场景。

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？”
孔子不能决也。两小儿笑曰：“孰为汝多知乎？”

这两个小朋友，一个认为早晨的太阳看起来很大，中午看起来变小了，所以太阳早晨近中午远；另一个则认为早晨凉快，中午很热，所以太阳早上远中午近。这两个说法看起来都挺有道理的，连孔子都难以判断谁对谁错。我们今天怎么看待这个问题呢？

为什么初升的太阳看起来更大？

按照第一位小朋友的论据，地平线附近初升的太阳看起来大如车盖（古人在马车上遮阳挡雨的棚子），到正午太阳升上天空，小得像个盘子。根据日常经验，“近大远小”，所以他认为早晨的太阳离我们近，远处的太阳离我们远。

根据现代人的常识，太阳在一天里是不可能有大小之分的。可实际上，如果我们举着一把尺子去量太阳的大小（更科学的做法是用量角器），在早晨和中午测量的结果其实是一样的。但当你使用目测，直接说就是在早晨将一张纸卷成一个筒，通过它去看太阳，你就会发现地平线上的太阳“更大”了。不用工具直接去看，跟用测量工具去测量，结果竟然大相径庭！

现代天文学家们认为，这就是我们眼睛和大脑互相配合观察天空时产生的一种错觉。不仅看太阳如此，看月亮也是一样的。因为这种错觉，所以日月初升才显得那么辉煌。可是，这究竟怎么回事儿呢？科学家们现在还没有统一的意见，需要我们未来进一步去探索。看来孔子不懂也是很正常的。

为什么早晨清凉中午热？

第二个小朋友提到：早上的阳光使人感到凉快，到了中午太阳就会很热（汤就是热水）。就像我们围着火炉，离炉子越近就会觉得越热。可是对于地球和太阳来说并非如此，影响阳光威力的主要因素，实际上是阳光经过的大气层厚度。

在地球周围有一层薄薄的大气层。地球半径大约6400千米，而大气层厚度才100千米。所以清晨太阳初升时，阳光在大气层里走过的路线“更长”，相当一部分阳光被大气散射、吸收，所以清晨阳光没那么刺眼，强度比较低；况且清晨气温本来就低，感觉上“沧沧凉凉”。正午太阳的高度最高，阳光经过的大气层路线非常短，从而被吸收的阳光也最少，阳光就显得很强烈，“如探汤”。这时我们肯定需要找地方去乘凉，而不是在太阳底下当羊肉串啦！

阳光入射角度

（翻译：7：00am 早晨7点；noon  正午时分）

勤学多问最重要

可惜在孔子那个时候，人们还不知道地球、大气层和阳光之间的关系。仅仅从日常经验出发，去判断太阳的高度，把影响因素想得太简单了。所以两位小朋友得出的结论也是相互矛盾的。

经过上千年的科学探索，我们才得以回答两位小朋友向孔子提出的问题。今天我们拥有了比孔子更多的知识，这些知识都是从我们对日常现象的观察、提问和探索中得来的。无论什么时候，我们都不应该忘记多思考、多提问，因为也许你的问题背后也隐藏着许多神奇的科学秘密呢！

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