孔子游历东方,偶遇两小儿争论不休,遂问其缘由。
一童言道:“吾以为日出之际,近于人寰,至日中则远矣。”另一童则持相反之见,认为:“日初出时反为遥远,至日中则近矣。”
一童解释道:“日出之初,大如车盖,及至日中,则如盘盂。此非远者小而近者大乎?”另一童又言:“日初出时感其冷凉之气,而日中如探热水之中,此非近者热而远者凉乎?”
以白话译之,即一童说:“早晨的太阳看起来大如车盖,但到了中午却小如盘孟。这不是近大远小的缘故吗?”另一童则表示:“早晨的太阳感觉凉飕飕的,而中午的太阳却热得像热水中一样。这难道不是近热远凉的道理吗?”
那么,究竟谁的说法更有道理呢?在日常生活中,我们常常会有这样的感觉:早晨的太阳看起来比中午的大一些。这是否意味着早晨的太阳离我们更近呢?如果我们用一台调好的照相机分别拍摄早晨和中午的太阳,比较两者大小,我们会发现它们实际上是相同的。那么,为什么我们的视觉会产生这样的差异呢?
实际上,我们眼中的物体大小不仅取决于物体本身的真实大小,还受到距离、背景衬托、亮度等多种因素的影响。有时候,我们的视觉会产生错觉。例如,早晨太阳刚升起时,由于地平线的背景中树木、房屋等显得很小,太阳在这个背景下显得特别大;而中午太阳高挂在广阔天空中,与近处高大的树木和房屋相比较,就显得小了。
还有一种解释是:早晨太阳刚刚升起时,大地还处于比较昏暗的状态,明亮的太阳在暗淡的背景中显得特别大;而中午高悬天空的太阳与周围明亮的天空相比亮度相差较小,光渗现象不显著,因此看起来就小了。
尽管以上两种解释都有其道理,但它们并不全面。地球在公转过程中,从近日点向远日点运动和从远日点向近日点运动时,太阳的视觉大小是有所不同的。这是因为地球的公转导致的。那么问题来了,一天之内是中午的太阳离我们更近还是早晨或傍晚的太阳离我们更近呢?
我们知道地球绕太阳运行的轨道是一个椭圆,地球离太阳的最远距离为15200万公里,最近距离为14700万公里。地球沿径向运动的平均速度为1141.5公里每小时。假设从早晨到中午的时间为6小时,地球由于沿径向运动产生的位移为6849公里,这一量值显然大于地球的半径。从地球的位置来看,一年之中太阳何时离我们更近是受地球在太阳轨道置的影响。
具体来说,当地球到达近日点(即冬至12月22日前后),太阳离地球最近;而从这一天开始,地球开始远离太阳,直到到达远日点(即夏至6月22日前后),距离达到最远。在地球从近日点向远日点运动的过程中,每天早晨的太阳会比中午的太阳离我们更近;而在从远日点到近日点运动的过程中,每天早晨的太阳则比中午的太阳更远。
上半年(从春分到秋分)早晨的太阳比中午离我们更近;下半年(从秋分到次年春分)则每天早晨的太阳比中午更远。