■林之光
在流传2000多年的《列子》一书中，“汤问·第五”的第8篇，讲的是著名的《小儿辩日》故事。这个故事在我国流传甚广，但鲜有人研究古代是否已能解，以及对此文加以评论。
今录该文全文如下。
孔子东游，见两小儿辩斗。问其故，一儿曰：“我以日始出时去人近，而日中时远也。”一儿以日初出远，而日中时近也。一儿曰：“日初出大如车盖，及日中，则如盘盂，此不为远者小而近者大乎？”一儿曰：“日初出沧沧凉凉，及其日中，如探汤（烫），此不为近者热而远者凉乎？”孔子不能决也。两小儿笑曰：“孰为汝多知乎？”
其大意是，两小儿辩论晨午何时太阳离我们近。一小儿认为日出时近，因为日出时太阳大；另一个小儿认为中午近，因为中午时太阳热。孔子不能答。两小儿笑他知识不博。
其实，两个小儿说得都不对。所以孔子要真是决了，就错了。因为，根据科学计算，太阳一日之中几乎离我们一样远。
晨午太阳不同皆是错觉
先说第二个小儿说法为什么不对。这是因为，中午时阳光几乎垂直照射地面，热力最强。但阳光热力会随太阳高度的降低而逐渐降低，例如太阳高度角降到30°时，热力强度只有90°（天顶）时的一半。太阳高度角降到0°附近（天边）时太阳几乎照射不到地面，热力最弱。地面得到的阳光热量少了，地面和大气的温度自然就低（大气主要靠地面吸收阳光辐射热量，然后通过对流上传而升温）。
但是，有读者一定会问，早晨阳光也垂直照人，为何也不热？这是因为地球有着厚达百公里的大气层，早晨阳光几乎平行地面，需要穿过比中午垂直照射时厚得多的大气层。一路上阳光被大气分子、尘埃、水滴等粒子散射、吸收，因此到达人体皮肤时热力强度大大减弱。这也就是中午太阳发白，早晨太阳发红的原因所在。所以，午阳热于晨阳是因大气层造成的感觉错觉。
再说第一个小儿的说法为什么也不对。即，早上太阳看起来大，其实并非是因为离我们近。这是我们的视觉错觉，也是由于地球有大气层造成的。
简单地说，由于从天顶来的光线通过大气层的路径最短，使我们觉得头上的天穹离我们最近；而来自地平线方向的光线通过大气层的路径最长，经过大气中各种粒子的吸收、散射的结果，使大气透明度减弱，显得朦胧。我们就会觉得天边的天穹离我们最远。这样，使得我们看到的视觉天穹便不是真正半个圆球，而是垂直方向被压扁了的半个圆球，即所谓“天似穹庐，笼盖四方”。研究指出，光线越亮，视觉穹庐越扁。
例如，据计算，真天穹上75°~ 90°（天顶附近）高度角范围，在视天穹上只有6°，即偏小9°之多。而真天穹上0°~ 15°（天边附近）高度角范围，在视天穹上可达32°，即偏大达17°之多。
在这样的视天穹上，我们看太阳的大小也会发生误差。使天顶上的太阳看起来小得多，而地平线上的太阳看起来则大得多。只有太阳高度角在30°（以下显大）~35°（以上显小）时太阳的视直径和真直径比较接近。
当然，这种现象，也有人从地平线上因有参照物而感觉太阳大，天顶上因无参照物而感觉太阳小来解释。
跳出大气层便见真相
《小儿辩日》在古代基本是“不解之谜”。其实，我认为古代也应能解。
因为，既然是造成《小儿辩日》中两小儿皆错的原因，都是由于地球有大气层才造成的错觉，那么我们设法跳出大气层，不就可以看到太阳晨午一样大，感到晨午一样热了吗？
是的，现代人造卫星、宇宙飞船上看到的就是这样。但实际上不消完全跳出大气层外，例如我们乘坐大型客机在万米高空（大体75 %质量大气已在脚下），也可实现。我有一次从乌鲁木齐飞上海，中午起飞，行程3小时多，时差2小时多，到目的地已傍晚。在万米高空看，乌鲁木齐天顶的太阳，和上海天边的太阳确是难辨大小的（要戴墨镜以保护眼睛）。
其实，不用这么高也可以有近似的结果（所以说古代亦能解）。我曾几次上海拔2896米的五台山顶气象站，那里大体30%即最浓密的大气已在脚下。我已明显体会到这里“日照胸前暖，风吹背后寒”的辐射气候。日出日没时太阳和日中一样光芒万丈，不可直视，太阳直径也不比在天顶时大多少。当不高的太阳偶然从云中露出来照到皮肤上，也会有突然像被烫着了那样的感觉。晚上看星星也不眨眼。
极而言之，1995年11月8日我作为科学顾问，随中央电视台《正大综艺》在黑龙江漠河拍摄气象科教片时，当时气温零下39℃，冻得脸上发痛。我们也都是按照当地漠河县气象局长指点，用脸朝向刚刚升上地平线的太阳“取暖”的。因为那里虽海拔仅300米，但大气层十分清洁。因而太阳也白色明亮，不像大城市中那样又红又大。
所以，孔子如果能像后来唐代杜甫那样登泰山（玉皇顶海拔1517米），像明代徐霞客登黄山（光明顶海拔1840米），或宋代范成大登峨眉山（金顶海拔3048米）。那么，以他的睿智，一定会发现其中“端倪”。于是，《小儿辩日》的最后一段，也许会变成：
“孔子曰：非也，皆非也。汝若登高山，即可知晨阳亦小、晨阳亦热也。此皆大气层之戏耳！”
后人当反问列子：“孰为汝多知（智）乎？”
有学者指出，《列子》属道家著作，而孔子是儒家。在春秋战国时代，各种学派唇枪舌剑，互相攻讦、取笑是常事。《小儿辩日》中最后一句“孰为汝多知乎”，就是在取笑孔子。当然，列子能编出当时社会上无解的这种科学矛盾来考倒孔子，可谓聪明绝顶。
但是，在我看来，列子此举其实并不明智（如果他确有此意）。因为从客观上说，孔子“不能决”，是很正常的，时代所限嘛。因此这并不有损于孔子。而反倒是成了列子表扬孔子“实事求是”的千古美谈。而更重要的是，列子用他自己也不知道的事物去考别人，在君子道德上已经输了孔子一头。所以，对列子干的这种傻事，难免后人会反问他自己：“孰为汝多知（智）乎？”
《中国科学报》 (2012-04-20 B4 作品)
