昨天春分,朋友圈有人截图,手机显示家乡的白昼和黑夜长短状况,发现不是通常所说的六点日出、十八点日落,昼夜等长。昼夜长短是有差异的,那天他家乡昼夜并不等长。
关于这个问题,要追溯到中学地理的教学中。
青岛市北区天文知识是由物理学和数学、化学支撑的一门非常复杂的学科,需要观测与计算的极其精确,而这些相关学科的精致入微之处,并不是中学生所能掌握的,即便是高校非天文专业的学生也学不到这个程度,所以中学教材中的天文学内容是极大精简的,为了让教师和学生能够比较顺畅的普及一些基本的天文知识。
日出时分所以许多结论是相对简略且笼统的,甚至是极大简化,摒除了许多必要的前提条件,直接给出了一个答案。比如6月22日前后,太阳直射北回归线,这样的说法是错误的,应该是太阳直射点到达北回归线后“一触即返”,毫不停留的。许多老师和学生则笼统地认为是在北回归线上停了一天。
天文观测同样的道理,太阳直射点一刻不停的南北移动,春分或秋分也是一个瞬间,正规的日历上都精确到秒,而不是3月21日前后这一笼统的说法,比如年春分,太阳直射点从南回归线回到赤道是在北京时间3月20日11时50分,注意,是北京时间,而你家乡的时间与北京是有时差的。
既然春分是个瞬间,拥有这个瞬间的日期被称为春分日,那么昼夜平分现象,也只能是发生在那个瞬间的晨昏圈位置上的一个瞬间相等。不可能全天观测下来都如此,所以必然会发现地球各处昼夜长短基本是非常接近,但不相等的。
况且在教材中采用的结论都是假定地球是个正球体、太阳光是平行线、地球自转和公转是匀速运动、一年为天、一天24小时,实际上这些结论和数据都是笼统的,精确的天文观测连时间都有用原子钟,精确到小数点后面很多位,其实古人也发现了这一问题,引入了闰年和闰月的方法来调整这些误差。
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