您的位置:首页 >访谈 >

太阳为什么东升西落(太阳东升西落的实质)

在日常生活中,很多人都用“除非太阳从西边出来,才怎么怎么样”这句话来表明某件事情是不可能发生的。然而,在历史上真实发生过很多次,类似太阳的东西突然出现在夜里西边的天空中的记载,这究竟是怎么回事呢?且听老郭细说。

日出西方古已有之

《汉书》中记录了汉武帝建元2年,即公元前139年6月11日夜里出太阳的事。《晋书》中记载晋元帝大兴元年11月乙卯,即公元318年11月16日夜里,出太阳,高三丈,中间有绿红色。

明代,在嘉定县志和吴县志中均记载嘉靖33年夏4月23日,即公元1554年5月23日二更时,在西边出太阳的事。

改革开放后国内也有类似的记载

1981年8月7日晚,四川省汉源县宜东区某村的人们在村旁的凉亭里乘凉时,发现天空越来越亮,一个红色的火球从西面山的背后逐渐升起,并放射出耀眼的光芒。

无独有偶,1989年8月7日晚,江苏省兴化市唐刘乡姜家村西南方向约1000米远、20米高的空中,出现了一个圆圆的火球。它像太阳一样放射出耀眼的光芒,河水都被映得火红一片,大约持续了10多分钟。当时,这个村子有近千人目睹了这一奇观。

国外同样发生过

1956-1957年冬天,世界著名航海家威廉·伯仑兹航行到北极的新地岛时,恰好遇到了长达176天的极夜。威廉和船员们因此无法继续航行,只有等到极昼到来之后才能重新扬帆起航。

然而,就在距离极昼到来的日期还有半个月时,有一天,“太阳”却突然从遥远的地平线喷薄欲出!大约过了10分钟,他们见到了完整的“太阳”!就在大家惊喜万分,兴高采烈地收拾东西准备重新起航时,转眼间,太阳又落入了地平线,四周又回归沉寂与黑暗……

那么这些有大量目击证人的“夜间日出”现象是真的吗?

太阳当然是不可能从西边升起的。现代天文学研究已经明确说明,太阳的东升西落现象是因为地球由西向东自转形成的。牛顿第一定律(惯性定律)告诉我们,一切物体,如果没有受到外力作用,将保持原有的运动状态。

也就是说,地球的自转,如果没有受到外力矩的作用,仍然会保持原来的自转速度和方向,不会发生改变,地球自转不可能突然变成由东向西,太阳也就不可能从西边升起。

那么这么多人看到的夜里从西边升起的太阳又是怎么回事呢?

老郭这里不能给出明确的答案,因为每一次出现这种情况,背后的原因可能不同,但可以确定的是,夜里出太阳绝对不是什么外星人飞碟,也不是什么彗星,而是太阳与地球大气相互作用的一种光学现象。

这里面就有两种可能性。第一种是大气的全反射,原理跟光纤差不多。看前面的案例我们可以发现,西边出“太阳”三个共同特点:太阳的高度角不高,阳光呈红色(主要是红色),观察到这一现象的人的范围不算大(几公里之内)。

我们都知道,地球的周围有一层浓厚的大气层,大气在地球引力的作用下其密度并不是均匀的,而是呈现出从地表到高中逐渐降低。换句话说,地表大气相对于高空大气是光密介质。按照光导纤维的全反射原理,光线在从密介质到光疏介质的表面,在某一个入射角的情况下可以发生全反射。

这就可以解释某些夜间日出为什么是高度角不高,呈现红色,并且范围不大而且这种现象少见的原因。这是因为夜间的太阳已经转到地球的背面,而大气的折射率较低,因为某些原因,某处的大气其密度变化较大,阳光就有可能在大气层内发生全反射。

阳光在大气层内发生全反射的时候,不是透镜效应的向上弯折,而是反射回地面,被地面的人看到。由于大气折射率不算大,反射角很大,所以看到的太阳都是接近地平线的。

呈现红色的原因是,此时的阳光穿过大气层的路径很长,只有波长比较长的红光才能穿透,所以主要呈现出红色。而这种现象很少见就很好解释了,发生这种现象需要光纤经过的路线上空气密度变化很大,入射角恰好满足全反射条件,而且反射光还需要恰好投射在有人的区域,所以被人看到的难度就更大。

第二种可能的光学现象有点类似极光。太阳不仅向宇宙中释放出光,同时也向空间中抛射出等离子体物质,科学家们称之为“太阳风”。我们的地球就“浸没”在太阳风中。当太阳风穿过地球的磁保护层,大部分会被约束到两极附近,并且与大气分子发生撞击发出炫丽的光,这就是极光。

在气候条件特别好,晴朗的夜晚,一种有射线结构的极光会扩散为圆形的、边缘不明显的发光体,并且快速移动,呈现红色,亮度很大。这种极光有可能被人们误认为是太阳出现了。科学界把这种现象称为冕状极光。

结语

现在知道,如果是发生第一种情况,我们可以说,看到的是真正的夜间西边升起的太阳,当然了,真正的太阳不在那里;如果是发生第二种情况,我们看到的并不是真正的太阳。

今天的科普就写到这里啦,本文留了一个问题:夜间西方出太阳,为什么不会是折射光造成的呢?喜欢科学的小伙伴可以点击我的头条号,下一篇文章咱们再来讲述。期待与您的深入交流。

相关推荐

猜你喜欢

特别关注

印度vs英格兰第四次测试现场板球流媒体得分:如何在Jio电视、Sony Liv、Airtel电视上观看在线直播