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长河落日扁

◇ 李海沧

长河落日扁

李海沧 参读:171人 收藏:0人

我很喜欢唐代诗人王维写的《使至塞上》,其中“大漠孤烟直,长河落日圆”两句,读来自然、贴切,全无笔墨雕琢痕迹。但是,我从来也没有从科学的角度推敲过它。

前几年,偶然东临大海,隔着面纱似的薄雾观看跃然而出的红日。咦!刚升起的太阳竟是略有一点扁的。这使我想起了王维的诗,既然初升的太阳是扁的,落日怕也不会是圆的吧!碰巧,在一本书里找到了答案:落日是扁的,据观察是椭圆形的,短轴约比长轴短1/5。后来的亲眼所见,又证实了这一点。

落日为什么是扁的呢?这是光的折射现象在捣鬼。

不少人都有这样的经验:把筷子插入一只盛水的杯子里,看起来筷子是折成两段的,这就是光的折射现象。光在密度大的物质中跑得慢,在密度小的物质中跑得快。水的密度比空气大,于是,光在水和空气的界面上速度突然改变,造成光线曲折。

那么在空气中光线会不会曲折呢?也会。原来空气的密度也不是均匀的。由于地心引力的关系,地球表面大气密度大,越往高处空气越稀薄,密度越小。这种密度的差别并不大,通常觉察不到光线由此产生的曲折。但是,太阳落山时,阳光斜着通过大气,距离很远,产生的折射已经可以使人明显地感觉到。这种折射越贴近地面越强。落日的上端和下端光线曲折得不一样,看起来就成扁的了。

在沙漠上或海面上,因为温度变化造成局部空气密度变化,也会使光线曲折。这样,人们有时就能看到平常看不到的远处景色,这就是所谓海市蜃楼。夏日炎炎之时,海水温度低于空气温度,贴近海面空气密度大。因此,处于地平线下的景物发出的光线成拱形传播,向下折到我们眼中,看起来景物悬在空中,像是仙山琼阁。我国渤海中的蓬莱仙境就是这样形成的。沙漠里的情况则相反,沙石吸热,温度比大气高,甚至放进一枚鸡蛋也能煮熟。这样,沙石附近空气密度特别低,使远处树木发出的光线弯曲,自下而上折入我们眼睛,并且形成倒影。这使在荒漠上备受干渴之苦的驼队觉得临近大湖,遇到绿洲了。然而终于是可望而不可即的幻影。千百年来的这些海市蜃楼,曾引起人们多少美妙的想像!

光的折射现象给人们带来的好处倒是实实在在的。三四百年来,利用这种现象设计制造的放大镜、望远镜、显微镜等光学仪器,使人们见到了秋毫之微末、天体之宏大,大大扩展了我们的眼界,为发展人类文明作出了很大的贡献。

看来,天天见到的落日之中还有一些科学道理呢!当然,我们不想以此来奚落王维;改他的佳作也大可不必,诗终究是诗。我们只想借此说明:司空见惯似乎是理所当然的,但常常不一定符合科学道理。

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