孔子也莫明其妙的事

孔子也莫明其妙的事 2002-05-09 已有1906人阅读 艾思奇 孔子也莫名其妙的事 我现在想谈的是一个很古的问题，这问题从民间流传下来，没有人能解答，就是我，也想过了好多年，问过许多人。最后还是科学知识给简单地答复了。 这问题包藏在一个传说里，是与孔子有关的。据说有一个时候，他老先生遇见两个孩子，在讨论太阳什么时候离地最近，结果是争吵起来。因为讨论的结果，两个人的主张全然相反，而各人又都有充分的理由。一个主张太阳在早晚离地最近，理由是太阳的面积在早晚最大，而中午看起来却很小。小，可以证明它离得远。但另一个又说中午最近，因为中午的太阳最热。热，就证明它一定很近。这一场争吵，终于没有结果;不但两个孩子谁也没有把谁说服，就是孔子也弄得莫明其妙。 在我们2000多年的封建社会史里，孔子的智慧，已被认作人智的极顶，孔子尚且莫明其妙，那别人更没有解答的能力了。这传说仿佛在暗示说:这问题是永远无法解答的。但是，在纯粹封建社会的基础上，孔子的智慧固然已是最高的智慧。而在今日，我们却又有了更多的知识。太阳远近的问题，从前是绝望的，现在由自然科学来说明，却并不难参透它的秘密。 用现在的天文学知识来判决，胜利应该归给那主张中午最近的孩子。太阳离地球平均14960万公里，在中午的时候，它直射在地球上，它的距离也就大约是14960万公里，而在早晚却从斜处射来，距离就总要多一点。但要赞同第二个小孩的主张，就不能不附带着反驳第一个小孩的理由。既然早晚的太阳较远，照理应该小一点，至少也得要与中午的太阳差不多相等，为什么看起来反而会大了呢,重要的就是这一个问题。 为要解答这问题，首先我们得找一副望远镜，准备用它来观察太阳。因为太阳刺眼睛，少不得还要再找一块黑色玻璃遮在望远镜镜头上，才容易窥看。倘若眼力不好，遮上黑玻璃还觉得不济事时，不妨等到月亮圆的时候，用月亮来代替太阳，也一样的有效;因为月亮也和太阳一样，在初升和降落的时候，看起来会比当天的时候大得多。准备好了，就可以进行观察。于是我们很快地就得到一个可惊的发现:原来望远镜中所看见的现象，和肉眼所见的完全不同;不论早晚或中午，望远镜里的太阳总是一样大～ 望远镜里所见的是真实情形。早晚的太阳虽然比中午远一点，但所增加是很有限的。地球的直径还不到13000公里，太阳从斜面射来时，增加了的距离不会比地球直径更长，与全部距离14960万公里比较起来，还没有增加了万分之一。马虎一点就说全无增加，也不妨事的。因为这样微小的差别，要精密天文器械才测量得出来，普通望远镜决发觉不到那么微细的地方，所以，我们在望远镜里看起来是一样大小，并没有什么奇怪。 但为什么肉眼所见的情形会完全不同呢,我们可以断定是由于错觉。现在就要解释，何以有这错觉。 第一，我们对于整个天空先就有了一种错觉。由肉眼看来，地平线附近的天空，总觉得比天顶上的天空要离得远一点。这在心理学上，是用眼球的筋肉运动状态来说明的。地面上有树木房屋等种种物体，这些物体吸引着我们的注意，使我们的眼球感到牵引，觉得要将视线从自己身边移到地平线上，眼球筋肉比较劳累，”于是就感到那儿的天空较远。天顶上却不同，一望上去，决没有什么滞碍的物体，眼球的运动很舒适，就觉得天空的近。因为觉得地平线上的天空远，也就觉得那儿的太阳远，因为天顶上的天空近，所以那儿的太阳看起来也很近，这种现象，只要稍稍注意的人，都能知道的。 其次，再研究一下物体与眼睛的关系。一件物体映人眼睛里来，对于眼睛常形成一定的“视角”，所谓视角，就是假设从物体的顶点和脚点各引一条线到眼睛上，其中间所成的角度。同一样东西，放近了，视角便加大，离远了，视角便缩小。同时，大的东西，如果隔得远，它的视角也许会比近处的小东西来得更小。例如一只手掌，不过五寸，一个人，也许长到五尺，倘若这十倍长的人站在二丈以外的远处，那我就可在离一尺的地方用一只小小的手掌将那人全部遮着，使眼睛完全看不见他。这就因为一尺以内的手掌，它的视角比二丈以外的人来得大的缘故。但现在我们就发现眼睛的一个特性:手掌虽然能够遮了人，眼睛却决不会误认手掌比人大。这是一种很重要辨别能力。一件大的东西，只要我们知道它离得远，即使视角很小，我们仍能辨别出它的大。反之，我们觉得近的东西，即使视角很大，也能辨别其小。这能力，对于我们的生活是很重要的。它能指示我们日常事物真实的人小，没有它，我们会把摩天楼看成玩具，岂不要到处碰钉子,但我们要晓得，这辨别能力只在日常的小事物里才有效果，应用到广大的天空上去，结果便完全相反了。数量的增大会引起性质的突变，在地上可以认识真理的这同样的眼睛，在天空中却使我们发生错觉。 早晚的太阳和中午的太阳，与地球的距离是相差无几的。视角也几乎完全是一样。因此在望远镜中看起来是一样大小，但肉眼的辨别力却来捣乱。它说:天顶上的太阳，是比较近的，所以视角虽然与地平线 上的一样，而面积却应该小一点。反之，地平线上的太阳比较远，所以应该是大的。我们的脑髓素来只知道听从肉眼的判别，所以就真觉得两处的太阳大不相同了。 在封建社会里，人类对于自然界的知识完全依赖着面现象的观察，因此被自己的眼睛骗了几千年，无法解答那传说里的疑问。遇到了科学，疑团是这样轻便地就消释了;倘若有人不相信，还可以做一个更进一步的实验。用一块乳色的玻璃，或较薄的磁片，离眼睛六七寸的地方遮着太阳，太阳的红红的圆形就映在这块玻璃上。这时眼睛就会说，现在太阳更近了，所以它的视角虽然和天上一样，它本身却应该更小一点。细细一看时，果然，这玻璃上的太阳还不到一颗黄豆大～ 艾思奇 哲学家，著有《大众哲学》、《哲学与生活调《艾思奇文集》等。 来源:本文选自《中国现代科学小品选》，江苏科学技术出版社1983年版。