夸父追日是我國(guó)古代流傳久遠(yuǎn)的一個(gè)神話故事,出自《山海經(jīng)》。相傳在黃帝時(shí)期,夸父族首領(lǐng)夸父想要把天上的太陽(yáng)摘下來(lái),于是開(kāi)始和太陽(yáng)賽跑。
太陽(yáng)每日東升西落,在神話傳說(shuō)中,太陽(yáng)通常被認(rèn)為是一只金烏鳥(niǎo),所以便有夸父追日一說(shuō)?,F(xiàn)在我們已經(jīng)知道,地球在繞著太陽(yáng)轉(zhuǎn),而太陽(yáng)每天東升西落這種現(xiàn)象是地球自轉(zhuǎn)造成的。
太陽(yáng)是一顆恒星,通體被熊熊火焰包裹著,個(gè)頭非常大,地球要是掉到太陽(yáng)上會(huì)被無(wú)情地吞噬掉。就算你能追著太陽(yáng)跑,也無(wú)法把太陽(yáng)摘下來(lái)。
不管現(xiàn)不現(xiàn)實(shí),如果你是夸父,你究竟要跑多快才能追上太陽(yáng)呢?
這個(gè)問(wèn)題其實(shí)很簡(jiǎn)單。我們都生活在地球上,隨著地球的自轉(zhuǎn),不斷經(jīng)歷白晝與黑夜的交替變換。地球自西向東旋轉(zhuǎn),我們只需要朝著西方奔跑就好了,只要速度與地球自轉(zhuǎn)速度一樣,那么太陽(yáng)在天空中的位置就不會(huì)出現(xiàn)改變,將一直懸掛在天空中。
計(jì)算地球上某點(diǎn)線速度大小的公式為v=cos θ*(R+h)*2π/T 。其中v是線速度,T是自轉(zhuǎn)周期,R是赤道半徑,h是海拔高度,θ為地理緯度。
地球是一個(gè)球體,這意味著,如果你越靠近兩極地區(qū),也就是高緯度地區(qū),你想要天空中的太陽(yáng)永不落幕,所需要的追日速度也就越小。這是因?yàn)楦呔暥鹊貐^(qū)的自轉(zhuǎn)線速度比低緯度地區(qū)慢。
如果你身處緯度在66度以上的地區(qū),那么你每年都會(huì)經(jīng)歷極晝極夜的現(xiàn)象。如果你在兩極點(diǎn),那么一年中的時(shí)間會(huì)有連續(xù)半年是白天,連續(xù)半年是夜晚。
地球半徑6300多公里,赤道周長(zhǎng)約4萬(wàn)公里,自轉(zhuǎn)一周約24小時(shí)。如果夸父沿著地球赤道線追著太陽(yáng)跑,每小時(shí)的速度要達(dá)到1667公里才能追上太陽(yáng)。如果換算成每秒鐘的速度,大約為462米每秒。要是在高緯度地區(qū),就不需要這么快的奔跑速度了。
聲音在空氣中的傳播速度大約為340米每秒,這意味著,如果你想要追上太陽(yáng)的步伐,那你必須以超音速的速度奔跑。如果你真的在地球表面以這樣的速度運(yùn)動(dòng),即使忽略地勢(shì)地形帶來(lái)的阻礙,身體所遭遇的空氣阻力也將非常大,并且還會(huì)形成音爆現(xiàn)象。如果不是超人,在這種狀態(tài)下身體早就崩潰了。如果是夸父,這應(yīng)該不算問(wèn)題。
在現(xiàn)代科技的幫助下,人類已經(jīng)能夠完成夸父未完成的比賽,目前在大氣層內(nèi)飛行的戰(zhàn)斗機(jī)就能輕松實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。如果你駕駛了一架超音速戰(zhàn)斗機(jī),那么你能夠在短時(shí)間之內(nèi)經(jīng)歷日出和日落。如果續(xù)航允許的情況下,你甚至能夠讓太陽(yáng)一直停留在天空中一個(gè)固定的位置上。
民航客機(jī)大約一小時(shí)能夠飛行1000公里左右。其實(shí)歷史上曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)超音速民航客機(jī),這種客機(jī)的速度非??欤軌蜃分?yáng)跑。
如果飛機(jī)航行于白天和黑夜的分界線附近,也就是晨昏線附近,并且飛機(jī)的速度時(shí)快時(shí)慢,那么你將在短時(shí)間內(nèi)不斷經(jīng)歷白晝與黑夜巨大變化,反反復(fù)復(fù)地看到日出和日落。這是非常美妙的一一幅場(chǎng)景,不過(guò)一般人很難經(jīng)歷。
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