誰知道早晨升起的太陽離地球近還是中午的太陽近

題目：

誰知道早晨升起的太陽離地球近還是中午的太陽近

解答：

用現在的天文學知識來判決,勝利應該歸給那主張中午最近的孩子.太陽離地球平均14960萬公里,在中午的時候,它直射在地球上,它的距離也就大約是14960萬公里,而在早晚卻從斜處射來,距離就總要多一點.但要贊同第二個小孩的主張,就不能不附帶著反駁第一個小孩的理由.既然早晚的太陽較遠,照理應該小一點,至少也得要與中午的太陽差不多相等,爲什麼看起來反而會大了呢?重要的就是這一個問題.
爲要解答這問題,首先我們得找一副望遠鏡,準備用它來觀察太陽.因爲太陽刺眼睛,少不得還要再找一塊黑色玻璃遮在望遠鏡鏡頭上,才容易窺看.倘若眼力不好,遮上黑玻璃還覺得不濟事時,不妨等到月亮圓的時候,用月亮來代替太陽,也一樣的有效；因爲月亮也和太陽一樣,在初升和降落的時候,看起來會比當天的時候大得多.準備好了,就可以進行觀察.於是我們很快地就得到一個可驚的發現：原來望遠鏡中所看見的現象,和肉眼所見的完全不同；不論早晚或中午,望遠鏡里的太陽總是一樣大!
望遠鏡里所見的是真實情形.早晚的太陽雖然比中午遠一點,但所增加是很有限的.地球的直徑還不到13000公里,太陽從斜面射來時,增加了的距離不會比地球直徑更長,與全部距離14960萬公里比較起來,還沒有增加了萬分之一.馬虎一點就說全無增加,也不妨事的.因爲這樣微小的差別,要精密天文器械才測量得出來,普通望遠鏡決發覺不到那麼微細的地方,所以,我們在望遠鏡里看起來是一樣大小,並沒有什麼奇怪.
但爲什麼肉眼所見的情形會完全不同呢?我們可以斷定是由於錯覺.現在就要解釋,何以有這錯覺.
第一,我們對於整個天空先就有了一種錯覺.由肉眼看來,地平線附近的天空,總覺得比天頂上的天空要離得遠一點.這在心理學上,是用眼球的筋肉運動狀態來說明的.地面上有樹木房屋等種種物體,這些物體吸引著我們的注意,使我們的眼球感到牽引,覺得要將視線從自己身邊移到地平線上,眼球筋肉比較勞累,」於是就感到那兒的天空較遠.天頂上卻不同,一望上去,決沒有什麼滯礙的物體,眼球的運動很舒適,就覺得天空的近.因爲覺得地平線上的天空遠,也就覺得那兒的太陽遠,因爲天頂上的天空近,所以那兒的太陽看起來也很近,這種現象,只要稍稍注意的人,都能知道的.
其次,再研究一下物體與眼睛的關係.一件物體映人眼睛裡來,對於眼睛常形成一定的「視角」,所謂視角,就是假設從物體的頂點和腳點各引一條線到眼睛上,其中間所成的角度.同一樣東西,放近了,視角便加大,離遠了,視角便縮小.同時,大的東西,如果隔得遠,它的視角也許會比近處的小東西來得更小.例如一隻手掌,不過五寸,一個人,也許長到五尺,倘若這十倍長的人站在二丈以外的遠處,那我就可在離一尺的地方用一隻小小的手掌將那人全部遮著,使眼睛完全看不見他.這就因爲一尺以內的手掌,它的視角比二丈以外的人來得大的緣故.但現在我們就發現眼睛的一個特性：手掌雖然能夠遮了人,眼睛卻決不會誤認手掌比人大.這是一種很重要辨別能力.一件大的東西,只要我們知道它離得遠,即使視角很小,我們仍能辨別出它的大.反之,我們覺得近的東西,即使視角很大,也能辨別其小.這能力,對於我們的生活是很重要的.它能指示我們日常事物真實的人小,沒有它,我們會把摩天樓看成玩具,豈不要到處碰釘子?但我們要曉得,這辨別能力只在日常的小事物里才有效果,應用到廣大的天空上去,結果便完全相反了.數量的增大會引起性質的突變,在地上可以認識真理的這同樣的眼睛,在天空中卻使我們發生錯覺.
早晚的太陽和中午的太陽,與地球的距離是相差無幾的.視角也幾乎完全是一樣.因此在望遠鏡中看起來是一樣大小,但肉眼的辨別力卻來搗亂.它說：天頂上的太陽,是比較近的,所以視角雖然與地平線上的一樣,而面積卻應該小一點.反之,地平線上的太陽比較遠,所以應該是大的.我們的腦髓素來只知道聽從肉眼的判別,所以就真覺得兩處的太陽大不相同了.
在封建社會裡,人類對於自然界的知識完全依賴著表面現象的觀察,因此被自己的眼睛騙了幾千年,無法解答那傳說里的疑問.遇到了科學,疑團是這樣輕便地就消釋了；倘若有人不相信,還可以做一個更進一步的實驗.用一塊乳色的玻璃,或較薄的磁片,離眼睛六七寸的地方遮著太陽,太陽的紅紅的圓形就映在這塊玻璃上.這時眼睛就會說,現在太陽更近了,所以它的視角雖然和天上一樣,它本身卻應該更小一點.細細一看時,果然,這玻璃上的太陽還不到一顆黃豆大!
因爲地球自轉24小時一周(圍繞太陽公轉是365天一周),地球自轉到中午時恰與太陽(太陽是恆星)接近垂直,兩點間距離,垂線最短.所以,中午太陽與地面接近垂直照射,距離最短,所以中午溫度高.
而早上,太陽是與地面呈斜射,太陽與地面距離遠,所以早上溫度低冷.因此人們在感覺上覺得中午太陽離地球更近一些,那是因爲太陽光線照射地球的角度不同所引起的人們的誤覺.