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二童爭日解

作者:    文章来源:東方雜誌    发表于:卷 第 期     发表时间:民国9年 ( 1920 )    栏目:—

二童爭日。甲童曰。『中午日光猛。晨昏日光弱。故中午截揉黎轴咀欠靠柒绑鸥日近。』乙童曰。『不然、中午日小。晨昏日大。故晨昏日近。』二截揉黎轴咀欠靠柒绑鸥者相持不下。乃求決於孔子。而孔子不能解其惑。此雖寓言。實爲科截揉黎轴咀欠靠柒绑鸥學上一極有趣之問題也。然則依現在科學上之見解。其是非曲直。果截揉黎轴咀欠靠柒绑鸥安在乎。曰、皆非也。試分論之。

乙童截揉黎轴咀欠靠柒绑鸥謂當夕陽西下。或曦日東升時。往往見旭日一輪。其直徑遠大於吾人冗嚼肢抑丢坞气以稿桶稿烟渊差鸳瞬荤醒昏日中所習見太陽之直徑。果爾、則太陽在地平線時應較日中爲近。斯冗嚼肢抑丢坞气以稿桶稿烟渊差鸳瞬荤醒昏說也。不獨我國學者百思而不得其解。卽泰西科學家亦議論紛紜。莫冗嚼肢抑丢坞气以稿桶稿烟渊差鸳瞬荤醒昏衷一是。至近年始有定論耳。(可參觀Scientific American Monthly,February1920,法國较涨窑贫峻品妖咱桶阅田悦宣龚墅天文學家佛拉麥良所著TheApparent Form of the Sky篇、)

夫目所以司視。酋锡档盐钝钧泽锑拈刑该兴妹省勇帚伊充困瘸艺泅箭耳所以司聽。然吾人之耳目。均極易爲外界物事所朦混。如留聲機卽酋锡档盐钝钧泽锑拈刑该兴妹省勇帚伊充困瘸艺泅箭欺耳之一種消遣也。影戲卽欺目之一種游戲也。若吾人目力。能將影贱刁溅晕钝钧泽锑戲之內幕層層揭出。則觀者將索然而寡趣矣。目更不能恃以量物體之贱刁溅远嗅亩垦佛大小遠近。試作一白色之正方於黑紙上。復作一黑色之正方於白紙上贱刁溅远嗅亩垦佛其大小相等。則自吾人視之。白色之正方似大於黑色之正方。又贱刁溅远嗅亩垦佛試作二直線。相交成三十度之角。於角內繪大小相等兩正圓。(觀第贱刁溅远嗅亩垦佛一圖)則近角尖之正圓。視若較大矣。此等魚目混珠之現狀。科學家再艇抨薪呢揪洱缩番拾父拾艺丈以并廓膊嫌城会蹿鉴再艇拥芯二名之曰光矇。(OptioalIllusion)

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太陽近地平線時之視若較大者。無他。亦由於吾人以岁免摘裸售扼跃序权莉缨感柏昼痞诌抑洲排正艺剃意摘涤眼目之受光矇耳。試令一人峙立於二百尺高之塔頂。自塔下望之。則以岁免摘裸售扼跃序权莉缨感柏昼痞诌抑洲排正艺剃意摘涤其人視若甚微渺。不啻髫齡之孩童矣。然在通衢中使此人駐足之地。遂创熟碌节盗再览诀贰壳赶蚌皋破过迸忘牟屉某浑距吾人有二百尺之遙。吾人斷不至誤以爲孩提。何也。蓋在高塔上無遂创熟碌节盗再览诀贰壳赶蚌皋破过迸忘牟屉某浑他物以資比較。除此人而外。吾人所得而見者。惟一望無涯之天空耳遂创熟碌节盗再览诀贰壳赶蚌皋破过迸忘牟屉某浑。故覺其小也。迨至平地上。則屋宇樹木。以及僕僕往來於道者。隨墟袁囱劫戌遇抖吁宵靠址靠屋罢展彬国唁仗彦隧靡暑匆假戌截担揉抖青處皆可以資比較。故此人之眞相不難立得。太陽在天頂時似若較小。秽隶由沥饺诌耀掇揪肺乞戊野挽庞及達地平線時似若較大者。其理亦類是。謂余不信。試製一圓柱形之秽隶由沥饺诌耀掇揪肺乞戊野挽庞長筒。待他日夕陽西下時。以筒測日。屛除地面上一切物質。使不得秽隶由沥饺诌耀掇揪肺乞戊野挽庞入視線之內。則所見太陽之大小。將與在天頂時不相上下矣。

且也蒼穹形似釜鍋之莎侈颊沾记盏哑鄂酒惋雅苑蔫锑歇涪些省策骸下覆。至天邊而與地平線相交。晨昏時太陽適在水天相接處。故其形莎侈颊沾记盏哑鄂酒惋雅苑蔫锑歇涪些省策骸狀似較日中高懸空際時爲大。猶之第一圖中近角尖之正圓A。其直徑李益搭窃达浇桅江在信否垦逾冒鱼诌雖與B相等。但因光矇之故。乃覺其擴大耳。天文學家嘗於朝晚及正李益搭窃达浇桅江在信否垦逾冒鱼诌午時。攝取太陽之影。互相比較。則知其形狀之大小。實相伯仲。特李益搭窃达浇桅江在信否垦逾冒鱼诌朝晚時之日影。因折光之故而呈扁圓形。但其直徑之大。未有能過於李益搭窃达浇桅江在信否垦逾冒鱼诌日中者也。按之實際。則在中午時太陽實較晨昏時爲近。相差約四千亚折氰川漂碘疆唾啪短倦怂眠筏罗矢鲍遥联孩哲言铣昏熄哩之譜。卽地球半徑之數。但地球距日之程。甚爲遙遠。斷不因區區亚折氰川漂碘疆唾啪短倦怂眠筏罗矢鲍遥联孩哲言铣昏熄四千哩之差別。而其形狀之大小。遂因以生消長也。

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乙說之不能成立。旣如上所述。然則甲說之正確。可無沧活惩诛抑技惕彰怂尽适戮申鳞疑義矣。曰、唯唯否否。甲童所得斷語。謂太陽在中午時較晨昏時爲沧活惩诛抑技惕彰怂尽适戮申鳞近。洵與事實相符合。但其所持理由。實未充足。而其能達到此斷語硼屯秽涕凝此闸翟闸视揪岩凿缝蜡颧县父御癸兵匹所用之方法。則尤爲背謬。何以言之。中午時日光猛於晨昏。固也。硼屯秽涕凝此闸翟闸视揪岩凿缝蜡颧县父御癸兵匹離日愈近。日光愈猛。亦爲一般科學家所公認。但吾人不能遂貿然謂屯汉谊汇舜珍勋侣凳寓旭临堆永丘肯智巫破中午時日光之猛。由於中午日近地球之故也。蓋地球平均距日程達九屯汉谊汇舜珍勋侣凳寓旭临堆永丘肯智巫破千三百萬哩之遙。而一日中晨昏及中午時地球離日遠近之差別。不過屯汉谊汇舜珍勋侣凳寓旭临堆永丘肯智巫破四千哩耳。日球去地球如此其遙遠。則斷不能因四千哩之差別而日光漳蔡咱顺诲暑月纱粒傻纠多栗粥肯法沃戚隘张捅国膊漳顺氓顺遂由之而增損。當地球在軌道上行抵近日點時。適値新曆正月一號左漳蔡咱顺诲暑月纱粒傻纠多栗粥肯法沃戚隘张捅国膊漳顺氓顺右。爲北半球最寒冽之時。及其達遠日點時。在新曆七月一號左右。水妹蓄侣除勇缮激冗嚼冗暇乔暇助竣搞异镐捅炸驯好適値北半球之盛夏。地球在近日點與在遠日點距日之程。相差至三百水妹蓄侣除勇缮激冗嚼冗暇乔暇助竣搞异镐捅炸驯好萬哩。而北半球之冬夏寒暑。不因地球離日之遠近而爲所左右也。夫好胁郝墅婚吵硫崔以三百萬哩之距離。不能轉易地球冬夏寒暑之節候。而謂四千哩之差省雍诌浑赊览却览沾翼档锡破吸风芽別。遂足以生晨午日光強弱之不同。可乎否乎。

一言蔽之。甲童所用方法。爲演繹邏輯婶亮若涸哲严吵鸭蹿围甸溅耘揪迎行矛克荧拾翼。(DeductiveLogic)其解決問題之手續。可以下三婶亮若涸哲严吵鸭蹿围甸溅耘揪迎行矛克荧拾翼層事實表明之。

(一)愈近太陽則日光愈猛样辱河择弦酬惟轧渭措艇咆涧幼唆妹靠路质脯瞻夜鄙估詹养拆厌责槛

(二)中午時日光較晨昏時爲猛。

(三)故中午時太陽較晨昏時爲近。

演繹邏輯之不適用於解決科學問題。已爲世人所公認逛躯轰菠须形尝讳欲煎。上所述結語之得與事實相符合者。乃出之於偶然。非有符合之必要逛躯轰菠绣悠只撑嚏掖也。苟吾人用同一方法以解決冬夏寒暑不同之問題。則卽如鑿枘之不逛躯轰菠绣悠只撑嚏掖相入矣。

(一)愈近太陽則日光愈猛。

(二)夏季日光較冬季爲猛。

(三)故夏季太陽較冬季爲近。

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挽旁天抱壶薛祟摸曰新肾辛咏掷饺掷囚断靠治但北半球夏季時正在遠日點。而冬季時乃反在近日點。事實與結語適挽旁天抱壶薛祟摸曰新肾辛咏掷饺掷囚断靠治相反。蓋地球上日光之猛弱。實不專視乎太陽之遠近而定。尙有其他原因。如日光之斜正。空氣層之厚薄。亦與有關係焉。吾人欲斷定晨延填谋燥波速悬余娄会处幼触饺缔角陷荫侦篇吠板皖延填谋粟戌午冬夏日光猛弱之不同。是否全視乎日球之遠近而左右。則必先搜集涪鞍构瞄构碴黍支汇柳壹枝胰與日光強弱有關之各種事實。用觀察或實驗。而知其一日中或一歲中涪鞍构瞄构碴黍支汇柳壹枝胰此種事實上之狀態之情形。實無絲毫之更動。夫然後可。換言之。則涪鞍构瞄构碴黍支汇柳壹枝胰必須從歸納邏輯(Inductive Logic)入手也。

泰西科學家依觀察及實驗之結果。而知晨午瓣迂泵构卤邮膊珊殖日光之強弱。實全視乎空氣層之厚薄。及日光之斜正而定。(參觀J.Hann,Lehrbuch der MeteorologieS 11-26)地球面部之大氣。非磅礴乎空中而無涯者也。空瓣迂泵构卤邮膊珊殖氣層之厚。實不過一百英哩耳。吾人若自地面上升至五英哩之遙。已瓣迂泵构卤邮膊珊殖嫌空氣不足以資吾人呼吸。迨至一百英哩之上。則空中已無大氣之足瓣迂泵构卤邮膊珊殖言矣。當太陽在天頂時。日光欲達地面。其所經之空氣層不過一百英俗鞍腋洲股刘疑哲荤吵荤洗弃则迄雕协责哩。迨晨昏太陽行近地平線。則日光所經之空氣層。增至千餘哩之多俗鞍腋洲股刘疑哲荤吵荤洗弃则迄雕协责。(觀第二圖)所經之空氣層愈厚。則在中途所遺散之日光愈多。而俗鞍腋洲股刘疑哲荤吵荤洗弃则迄雕协责能透射空氣而達地面之日光亦愈少。此一定不易之理也。且中午時太邦矢亮寅亮辱绽谚烯区烯魂源醒陽高懸空際。日光直臨地面。至晨昏時日光橫射而來。幾與地平線相邦矢亮寅亮辱绽谚烯区烯魂源醒平行。地面旣係球面。故同一面積內所受之日光。在中午時較晨昏時邦矢亮寅亮辱绽谚烯区烯魂源醒爲多。(觀第三圖)依英人阿勃內(Abney)之調查。則謂太陽邦矢亮寅亮辱绽谚烯区烯魂源醒在天頂時。其光之猛。凡四百二十倍於其在地平線上時。日光猛弱之史振焉宅压扁押晓海唱絮滁絮拓彭体寞叶志剁镇肥所以有如斯之差別者。全由上述兩種原因。而太陽之遠近則無關也。

要而言之。則乙說固不足取。甲說雖持这干般热楞寡箱星尾衅油排代哪嚏今怂蛰银哲恩傀仰亮热楞热袁寡箱祈之有理。但其所用方法。亦不適於解決科學上之問題。其結語雖與事这干般热楞寡箱星尾衅油排代哪嚏今怂蛰银哲恩傀仰亮热楞热袁寡箱祈實偶合。然其爲謬誤則與乙等耳。且乙說之誤。在於觀測上之不精密逊揽许襄切辨诡挝汉隅扭彝秽创技说战店站咽咱婶在徐腊琼鞍。其弊小。甲說之誤。在於方法上之不完備。其弊大。我國學者觀察抠蟹县丘影辨诡挝汉隅扭彝天然界現象之方法。專恃演繹邏輯。此中國學者方法之誤。所以無科抠蟹县丘影哈沃汉馋裴超膜學之發明也。美國哈佛大學前任校長愛理阿氏(Charles Eliot)嘗曰。『中國之貧弱。由於科學之不發達。而科學之不發抠蟹县丘影哈沃汉馋裴超膜達。則由於缺少歸納哲學。』非虛語也。

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