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关于日出的问题

时间:2022-12-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:所以,可以提出这样一个问题:假设光是瞬间传播的,我们会在几点钟看到日出?光从太阳跑到地球需要8分钟,这就是说,如果光是瞬间传播的,我们应该在8分钟之前看到日出,即4点52分。其实,所谓的“日出”,只是我们的地球把一些点转到了有阳光照射的地区而已。因此,在光是瞬间传播的情况,我们看见日出的时间,与光是逐渐传播的情况相同,也就是说,依然是早晨5点整。


假设您在早晨5点整看到了日出。我们都知道,光不是瞬间传播的:从光源到我们的眼睛,需要一定的传播时间。所以,可以提出这样一个问题:假设光是瞬间传播的,我们会在几点钟看到日出?

光从太阳跑到地球需要8分钟,这就是说,如果光是瞬间传播的,我们应该在8分钟之前看到日出,即4点52分。

但是,这个答案是完全错误的,这也许会让许多人感到十分意外。其实,所谓的“日出”,只是我们的地球把一些点转到了有阳光照射的地区而已。因此,在光是瞬间传播的情况,我们看见日出的时间,与光是逐渐传播的情况相同,也就是说,依然是早晨5点整。如果我们还要考虑到所谓的“大气折射”,则结果就会更加出人意料了。折射导致光在空气中的传播路线发生弯曲,使我们可以在太阳真正地出现在几何地平线上之前,看到日出。如果光是瞬间传播的,就不会发生折射,因为折射就是由于光在不同介质中传播速度不同才产生的。如果没有折射,会使观察者,比在光不是瞬间传播的情况下稍晚看到日出;这个时间差会在2分钟、几昼夜,甚至更长(在极地纬度)的时间范围内波动,这取决于观察点的纬度、空气的温度以及其他条件。我们这时得出了一个很有趣的悖论:在光是瞬间传播(也就是无限快)的情况下,我们看到日出的时间,比在光不是瞬间传播的情况下还要晚!如果读者有兴趣继续研究这个问题,请参考《您是否了解物理学》一书。

但是,如果您是在观察(用天文望远镜)太阳边缘上某种凸起(日珥)的出现,那就是另外一回事了:如果光是瞬间传播的,就可以提前8分钟发现它。


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