两个孩子，问难孔子

——我国古代对太阳的研究与探索

孔子自古以来被称为“至圣贤师”，是一个学识渊博的大教育家。他曾经与两个孩子讨论过太阳的远近问题，竟然被两个孩子问得哑口无言。

故事的内容大概如下：春秋时期，孔子周游列国。在偏僻的农村遇到了两个正在辩论的小孩，他俩争论得面红耳赤，互不相让。孔子走过去为两个孩子评理。

一个孩子说：“太阳早晨离我们近。你看，太阳早晨红红的，大大的像一个车盖；到了中午，就变小了，像一个圆盘；太阳也和其他物体一样离你近时看着大，离你远时看着小。”另一个孩子说：“太阳中午离我们近。你没有感觉到吗？太阳早晨是清凉的，中午却是滚烫的。太阳像火一样，离你远时凉，离你近时热。”

孔子听完两个孩子的争论，想了许久，也不知说什么好。亲爱的少年朋友，孔子回答不了，你能够回答吗？

古代科学家们的回答

东汉的张衡说：太阳刚刚从东方升起，接近于地平，背景是大海、山脉或树木，深暗色的背景，将太阳衬托得很明亮，就显得很大。中午时，太阳已升到天顶，背景是辽阔明亮的天空，太阳就显得小了。正如一团火，黑暗的夜晚就显得亮而大，明亮的白天就显得暗而小。

实际上，张衡的主张是太阳早晨与中午一样远，由于背景的明暗使眼睛产生了错觉。需要指出的是张衡的解释符合现代科学的光渗作用，即白色的明亮图形，一般觉得比黑色的暗淡图形大些。

另一位东汉学者桓谭，他认为中午要比早晨近些。他的论据如下：黄昏时，星辰从东方升起，看起来少而稀疏，有的彼此相距为丈余；升到天顶时，星辰就多而稠密，彼此相距只有一二尺了。这是由于物体近而大，小而远的关系。中午时，星辰离我们近，看到的就多，太阳与星辰是一样的。桓谭的解释还只是经验之谈。

晋代的学者束皙提出了太阳早晨与中午一样近的观点。第一，太阳初升，位于地平，人目是平视，显得大些；太阳升上天顶时，人目是仰视，就显得小；第二，早晨日出，太阳暗红不刺眼，就显得大；中午时，太阳白亮，刺眼就显得小。而实际上，早晨、中午与人的距离是一样的。

晋代的另一位学者姜岌，支持束皙的论点。他进一步解释了为什么早晨太阳暗红，而中午就显得白亮呢？这是由于“地有游气”的缘故。地面的游气遮挡和吸收许多日光，看起来就红而大，不刺眼；太阳升上天顶，游气很少，看起来就白亮，刺眼，就显得小些。姜岌虽未正确回答两个孩子争论的问题，但是，他的话是符合现代的大气消光原理的。

从现代科学的原理来衡量，束皙把鼎放在大屋里，把人立在高墙下，用相对感觉造成的大小之差来阐述问题，也是有道理的。姜岌的“地有游气”之说，用来解释太阳早晨凉，中午热，也是符合实际的。太阳穿过大气层的时候，浮于气层中的尘埃、水滴等把阳光吸收和散射了一部分，大阳就变得暗红了，清冷了。而升上天顶的中午，太阳直射地面，气层中的尘埃、水滴少，吸收和散射的阳光也少，太阳就明亮而赤热。

这个看起来很简单的问题，从现代科学的观点看，确实是很复杂的。由于地球绕太阳旋转的轨道是一个椭圆形，所以，太阳一年四季离地球的距离确实有远有近。最远和最近时要相差500万千米，但这差别，人的眼睛是感觉不出来的。太阳距地球的距离每天也不一样，春分秋分时变化最大，每天约三四万千米，早晨与中午可相差1万千米。同样，人的眼睛对这个差别也是看不出来的。

古代的孩子用热量不同来判断距离的远近，更是不可靠的。实际上，对于我们北半球来说，夏天最热的时候，恰是地球离太阳最远的时候；而冬天最冷的时候，却是离太阳最近的时候。

从“夸父逐日”谈起

传说中国有一个叫夸父的英雄，他竟敢追逐太阳。一直追到太阳快落山了，后来他就渴死了。这个传说主要是为了反映了我们勤劳智慧的中华民族，在与大自然搏斗时，所表现的勇敢无畏、坚韧不拔的英雄气概。就连那烈焰喷射的太阳，也想要征服它！

在世界上，是我国最早观测和研究了太阳，并在3个方面遥遥领先。

1610年，伟大的科学家伽利略在他发明的天文望远镜里，发现了太阳黑子。1613年，他把这一科学发现公布于世。但欧洲人哪里知道早在殷商的时代，甲骨文中已有太阳黑子的记录。公元前43年，我国关于太阳黑子的观测和记录，已经十分具体了。《汉书·五行志》记载：“汉元帝永光四年（前43），日中黑子，大如弹丸。”

我国公元前28年的太阳黑子记录，是世界科学办公认的世界上最早的太阳黑子记录。《汉书·五行志》记载：“河平元年（前28）……三月己未，日出黄，有黑气，大如钱，居日中央。”其后，唐代房玄龄的《晋书·天志》等均有记载，至17世纪中期，仅仅正史就记录了112次。观测的系统性、连续性都是世界所仅见的，它的准确无误使许多现代的天文学家也十分折服。

现代研究太阳黑子的科学家仍在利用我国古代的太阳黑子资料。德国人弗立茨利用这些资料探讨太阳与地磁感应的周期性；英国人肖夫利用这些资料研究太阳黑子与极光的关系；日本人神田茂综合了我国古籍中的太阳黑子资料，编写了太阳黑子表。

我们祖先记录的太阳黑子资料，不仅在科技史中是中国人的骄傲，而且在世界现代科学研究中也大放异彩。大量的太阳黑子，能使无线电广播失灵，电讯通信中断，磁针跳动无常，送电发生故障等。亲爱的少年朋友，请看，我们先人对太阳黑子的记录，的确与四个现代化和你的生活息息相关啊！

我们国家还有世界上最早最系统的日食记录。《尚书》中的日食记录，应是最早的记录。唐代一行、明代李天经、英国李约瑟等许多科学家都研究过这次日食，将它定在公元前2155年、公元前2137年、公元前2007年等年份。记录在甲骨文上，公元前1217年5月26日的日食（见《殷契佚存》第374页），是地下发掘文物中最早的日食记录。

《诗经·小雅·十月之交》：“十月之交，朔月辛卯”。这短短8字，有月份，有朔望，有干支纪日。据此，我们可以推测这次日食发生在周幽王六年（前776）旧历十月初一。

我国许多古籍对日食都有记载。据有关学者统计，《春秋》记载了32次，一次也不错；《左传》记载了37次，有32次是准确的；《汉书》记载了55次，有38次是准确的。总计我国古籍中有1100多次日食。可见，我们先人付出了多么艰辛的劳动，他们观测与研究太阳是何等精勤啊！

我国征服太阳的第三次世界第一的记录是对太阳能的利用。我国古代取火的方法有3种。第一，是“钻木取火”，第二，是“石燧取火”，第三，是“阳燧取火”。“阳燧取火”，就是利用凹面镜聚光取火。

墨子在《墨经》一书中，论述了平面镜、凸面镜、凹面镜对光的作用。我国在东周就开始用凹面镜取火。这是世界上对太阳能的最早利用。

20世纪以来，中外科学家正在致力于获取或利用这个免费的能源。法国设在比利牛斯山上的太阳能聚光镜有九层楼高，总面积2500平方米，聚焦区温度可达4000℃，最高输出功率1000千瓦。希腊太阳能蒸馏器总面积87000平方米，海水淡化日产27吨。我国上海自行设计的太阳能浴室，采光面积30平方米，储水约1吨，可供60—80人洗澡。

在古代科学中，我们的祖先对太阳的观测、研究和利用，为人类作出了宝贵的贡献。在发生世界性能源危机的今天，让我们发扬“夸父逐日”的大无畏精神，继续向太阳进军，让它为人类作出更大的贡献。