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【太阳为什么东升西落(太阳东升西落的实质)】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 。

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