千年悬案析新解

                  ----说辨日

      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？”

这是选自《列子·汤问》里一篇名为《辨日》的寓言故事。文章叙述了古时候两个小孩凭着自己的直觉，一个认为太阳在早晨离人近，一个认为太阳在中午离人近，为此，各持一端，争执不下，就连孔子这样  博学的人也不能作出判断。这个故事表现了两小儿的天真可爱及孔子谦虚谨慎、实事求是的科学态度；说明了认识自然、探求客观真理，要敢于独立思考、大胆质疑；也说明了宇宙无限，知识无穷，再博学的人也会有所不知，学习是无止境的。

既然博学多识的孔子都解释不了，这个太阳距人远近的问题就成了千古悬案，一直拖了二千年没有人能给出正确答案。

上中学是学习这篇课文，老师是这样解释的：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?这是视觉的差误和错觉。原来我们的眼睛在观察物体时，感觉到的大小不仅取决于物体本身的实际大小，另外还受距离远近、背景衬托以及物体本身亮度等诸多因素的影响。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，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。而且早上的阳光穿过的大气层要比正午太阳直射地面时穿过的大气层厚。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。

关于太阳离人远近，既要结合地球的公转和自转，还要看人在地球的纬度和时间。这么复杂的问题，对于生活在春秋时期的人们来说实在是太深奥了。

    对这个看似简单实际复杂的问题，最先深入研究的是前苏联的别莱利曼。他在《趣味天文学》中指出：从中午到日没，太阳距离平均变化约7500公里，比地球自转造成的距离变化《6400公里》大些。他正视了地球公转的轨道是椭圆形，从而得出了半年是中午比早上黄昏近，另半年是中午比早上黄昏远的结论。 

    我国著名天文学家戴文赛教授看到别莱利曼的新结论后，认为还是太简单化了，不能解答问题的全部。地球公转是一种周期性的圆周运动，地球公转速度包含着角速度和线速度两个方面。地球轨道总长度是940000000千米，地球公转的平均线速度就是每年9.4亿千米，也就是经过365.2564日地球公转了9.4亿千米，即每秒钟29.7千米，约每秒30千米。地球公转的路线叫做公转轨道。它是近正圆的椭圆轨道。太阳位于椭圆的两焦点之一。每年1月3日,地球运行到离太阳最近的位置,这个位置称为近日点;7月4日,地球运行到距离太阳最远的位置,这个位置称为远日点。地球在通过近日点和远日点时（1月初和7月初），日地距离周日变化小到1500公里；而在4月初和10月初，日地距离周日变化可达43 000公里；在地球不同纬度上，地球自转引起的距离变化不同。在地球南极或北极，这个论题就不能成立，因为那里谈不到早、午、晚；地球自转轴与公转轴不是平行的，有23.5°交角。所以日出日落时间和太阳中午的高度在一年内不断变化，而且又随纬度不同而不同。 

    考虑了各种因素后，戴文赛教授对这个看来简单的问题作了精密的计算研究，于1955年在《南京大学学报》上发表论文《太阳与观测者距离在一日内的变化》，之后，又于1955年8月15日在《光明日报》上发表了科普文章。这个问题的解对于不同纬度的地区是不同的。就北京而言，12月15日到1月22日，中午的太阳比早晚都近；1月22日到6月5日，太阳中午比早远，比晚近；6月5日到8月1日，中午的太阳又比早晚都近；8月1日到12月15日，太阳中午比早近，比晚远。其中1月22日和6月5日两天，太阳早、午距离相等；8月1日和12月15日两天，太阳午、晚距离相等。即使同一天，不同一时刻，不同的地方，太阳离人也有远近之分。这是用1954年的数据计算的，但可以适用100年。即使在100年后，相差也不过一天。 

   宇宙奥妙无穷，人类对宇宙的探索认识是逐步深入的。相对真理会是也只能是一步步靠近绝对真理。