《两小儿辩日》是我国古代先秦思想家列子所著的一篇文章,文章记叙了我国古代著名哲学家、教育家、思想家、科学家孔子在路上碰到两个小孩争辩关于太阳的问题并向他们做出科学解答的故事。原文如下:
有一天,午后阳光正好,孔子吃过午饭,泡了一杯枸杞茶,背着MP3放着京剧,准备去颜回那里溜达一圈,找他喝个下午茶,并聊聊最近关于希格斯场机制本质的一些思考。正走着呢,看见两个小孩在马路牙子上站着,争得面红耳赤。
孔子好奇地走过去,俯下身问:“小朋友,你们在争什么呢?”
两个小孩抬起头来,一看是孔老师,连忙立正敬了一个标准的少先队员队礼,并大声说道:“孔教授好!”孔子打量了两个小朋友,一个脸蛋红扑扑的,扎个小辫,另外一个脸上有好多小雀斑,看着非常可爱。
“我们在争论太阳是早上更近还是中午更近,”长着小辫的男孩抢先说道,“我觉得早上的更近一些,因为早上的太阳看起来有我爸开的SUV的轮胎那么大,但到了中午才有必胜客的盘子那么大,那当然是早上的更近一些了。”
“不对不对!”小雀斑反驳到。“早上的太阳一点也不热,而到了中午太阳那么热,当然是中午的更近一些了!”
“不对!早上的近!”
“不对!中午的近!”
两个小孩继续面红耳赤争执起来。
孔子呵呵一笑,慈爱地摸着两个小孩的头说到:“两个小朋友,别争了,来爷爷跟你们讨论一下这个问题好不好?”
两个小孩抬头看了孔子一眼,疑惑地问:“您知道答案?列子爷爷原来不是写过文章说您不知道吗,我们还嘲笑您‘熟为汝知多乎’,搞得您特别没面子,为此我们回家还被妈妈批评了一顿,说我们不尊重您让您下不来台。”
“哈哈哈哈,真的吗?那是我害你们被骂了!其实我还要感谢你们呢。上次的事被列子在抖音上曝光以后,我认识到自己知识的匮乏,所以又去读了很多书,还去美国加州理工学院找到基普·索恩,在他那里读了个天体物理学博士。现在对于你们的问题,我略知一二了,可以试着回答一下。”孔子说道。
“哦?您现在还是天体物理学博士?太厉害了。那您说说我们俩谁说的对?”两个小孩齐声说道。
“你们呐,说得都有道理。”孔子呷了一口枸杞茶,并用手拿下粘在胡子上的茶叶,慢慢说道。
“先表扬你们一下,你们观察得都很仔细,而且都认真思考了,这是进行科学研究必不可少的过程”。孔子继续说道。
“谢谢孔教授!”得到了大教授的表扬,两个小朋友兴奋起来。
“你呢,说太阳早上看起来大,中午看起来小,这确实符合大家的经验”孔子看着小辫子说,“来来来,给你看个图”说着孔子掏出ipad,用手指在上面画了起来。不一会儿,孔子将ipad放在小辫子眼前。
“你看这张图上中间的额两个圆圈,哪个更大啊?”孔子问小辫子。
“当然是右边的更大了!”小辫子指着右边的圆圈毫不迟疑地说。
“Really?”孔子问到。
“Sure!”小辫子回答。
“那好,我们来验证一下吧。”孔子说道。随后掏出手机,拨通了子路的微信语音,说道:“子路啊,你把我工具箱里的那把游标卡尺拿来,我给你发个地图定位,赶紧啊!”
不一会儿,子路就骑着共享单车到了,双手将游标卡尺递给孔子,恭敬地说“老师,给您。”
孔子接过游标卡尺,分别测量了两个圆的直径,竟然一模一样!小辫子惊得张大了嘴巴,疑惑地说道:“明明右边的看起来大,可为什么测量出来是一样的呢?”
孔子呵呵一笑,又喝了一口枸杞茶,说道:“这种现象啊,叫做参照物错觉。同样一个东西,放在不同的参照物旁边就会给人大小不同的错觉。比如同样一头牛,如果在一只猫咪旁边,你就会觉得它大得像一头大象。但如果在一头大象旁边,你就会觉得它小得像一只猫咪。”
“哦”小辫子似乎领悟到了什么,点了点头。
“对于太阳,其实也一样。早上刚升起来的时候,太阳周围的参照物是远处的山,山上的树木,或者远处的房子,都是比较小的物体,所以太阳看起来挺大。但到了中午,太阳的背景就是整个天空,因此看起来就很小了。”
“原来是这样!这么说太阳早上和中午应该是一样大的,只是因为周围的背景不同,所以看起来大小也不同了,孔教授您真牛啊,我一下子就明白了。”小辫子说到。
“当然,严格说来,早上太阳通过的大气层比较厚一些,角度也小,会因为大气的折射让太阳看起来的大小有一些变化啊。但大气的折射率很小,可以忽略不计了。”孔子补充到。
“看,我说得没错吧!太阳中午更大,因为中午更热啊”旁边的小雀斑得意了。
“哈哈哈”孔子看着小雀斑一脸得意,哈哈笑起来。“来来来,我们也做一个实验。子路,去给我拿一块黑石头过来,要背阴处的”。
“yes sir!”子路回答到。不到一分钟,子路拿着一块黑石头过来了。
“你现在摸一下,这块石头热不热?”孔子把石头递给小雀斑。
“凉凉的”小雀斑摸了一下之后说。
“那我们让太阳晒一会儿再摸摸看吧”,说着,孔子把石头放在了太阳底下晒。过了大概半柱香的功夫,孔子对小雀斑说:“你现在再去摸摸看?”
“啊好热!”小雀斑摸了一下,赶紧把手收回来
“哈哈哈”孔子笑道,“不要紧,还热不到会烫伤的地步。刚才石头是凉的,晒了一会儿石头就变热了,这说明该什么问题呢?”
“石头会越晒越热!”小辫子抢着回答。
“对了!石头吸收了太阳的光能,就越变越热了。我们的地球也像这块石头,天亮之前温度比较低,太阳刚升起来,石头也不会一下子就被晒热,这是一个缓慢的过程。随着日照时间的增加,温度逐渐升高,到了中午,温度自然就比上午要高了”孔子说道。
“还有,早晨的时候,太阳射到地面的角度很小,就像冬天的太阳一样,照射到同一块面积的地面能量也就比较小,因此感觉比较凉。而到了中午,太阳正挂在头顶,照射到同一块面积的能量就更高,因此也就更热了。上面两种因素的共同作用,就导致了中午的温度比早上更高,明白了吗?”
“原来是这样”小雀斑眨巴着大眼睛说,“明白了,谢谢孔教授。不过您还没告诉我们,太阳究竟是早晨更远还是中午更远呢?”
“这个问题啊”孔子顿了一下,“看怎么说了。早晨和中午太阳的距离的确会因为地球的自传以及地球围绕太阳的公转而有一点不同。不过呢,这种不同导致的差异很小,我们就认为它是差不多的吧。”
“哦?自转?公转?什么意思呢?难道我们脚下的大地在转吗?”
“是啊是啊”孔子呵呵笑道。
“太神奇了,我只是看到每天太阳绕着我们转,没想到地球也在转”小辫子说到。
“哈哈哈”孔子笑道,“还记得刚才的错觉吗?你又被错觉骗了,所以觉得太阳在围绕我们转”
“是吗?”小辫子不好意思地说到,“对不起,孔教授,我又闹笑话了。不过太阳每天东升西落,难道不是在围绕我们转吗?”
“没关系没关系,不要说你了,这个事情全世界的人,包括古代最伟大的那些哲学家都没弄清楚,一直到比我们晚一千多年后的人们才搞明白真相。你们如果感兴趣,跟我一起去颜回哥哥那里,边喝茶边跟你们说太阳和地球的事好不好?”
“好啊好啊”两个小孩高兴得跳起来。
“颜回哥哥家有巧克力吗?”小雀斑补了一句。
“我不知道啊。这样,子路,你去买两块德芙,一盒奥利奥,再称一斤瓜子,然后去颜回家,我让他泡好大红袍等你”
“好的教授”,子路一溜烟朝711的方向跑去。孔子喝了一口枸杞茶,带着两个小孩说说笑笑地朝颜回家走去。
走了没多远,孔子突然回头对子路大声喊道:“对了子路,顺便给我带杯星巴克,要美式,加奶不加糖,你懂的!”。
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