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望遠為何需登高?

2020-07-13 09:11:45余鈺
大科技·百科新說 2020年5期
關(guān)鍵詞:船帆鸛雀樓切點

余鈺

登鸛雀樓

王之渙(唐)

白日依山盡,黃河入海流。

欲窮千里目,更上一層樓。

在地面上,人最遠能看多遠?

如果站在地面上,地球的曲率會將人的視線范圍限制在4~5千米的范圍內(nèi),要想達到“千里(500千米)目”,人起碼要站在離地面20千米的高處。

如果地球是平面,不同高度下的視野相同,都是無限遠。

千里目的高度

在鸛(ɡuàn)雀樓上,望著遠處群山連綿、黃河奔騰的壯麗美景,王之渙寫出了《登鸛雀樓》一詩,其中的登高望遠其實蘊含著地球形狀的奧秘。

為了看到更遠處的風(fēng)景,我們通常會爬得更高,因為站得高就可以越過障礙物的遮擋。不過,登高僅僅是為了避開障礙物嗎?按照古人“天圓地方”的理論,在沒有任何障礙物的情況下,人站在廣袤無垠的平坦大地上,視野應(yīng)該是無限遠的。然而,事實并非如此,就算前方一片開闊,人站在離建筑物五千米遠的地方,也無法看到它,只能看到一條地平線,因為地球表面是一個曲面,遠處的地面會向下彎曲,落在視平線之下。而地平線是視線與地球曲面的切點,站得越高,視線與地球曲面的切點越遠,人才能看得越遠,這也是登高望遠的真正原因。

最后消失的船帆

陽春三月,李白與至交好友孟浩然于江邊分別,此時在黃鶴樓上的他望著友人的孤帆遠影,直到船帆都消失時才回過神來。不論是遠去還是歸來的船只,最后或最先看到的都是船帆或桅桿,而不是整艘船,這同樣因為地球是圓形的。

如果地球是平的,當(dāng)船只離海岸越來越遠時,人看到的是整艘船越變越小,直到變成一個小點,最后消失;當(dāng)它離海岸越來越近時,人也會同時看見整艘船越變越大,而不是先看見船帆。只有當(dāng)?shù)厍虮砻媸乔鏁r,船只越行越遠,當(dāng)駛向曲面以下時,由于光線無法彎曲,人就無法觀測到曲面之下的船體,而船帆又高于船體,遠行的船只最后顯露的就是船帆。

黃鶴樓送孟浩然之廣陵

李白(唐)

故人西辭黃鶴樓,煙花三月下?lián)P州。

孤帆遠影碧空盡,唯見長江天際流。

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