綜述
夸父逐日的神話我們都聽過,最後的結局是他因為勞累過度失水過多而死,最後身體變成了我們生活的這個世界。提到追趕太陽,我們都會覺得很感興趣,如果連夸父這樣的巨人都追不上太陽的話,那該要多快的速度才能做到呢?
其實我們知道,能追上太陽的意思就是可以一直生活在白晝,而地球的晝夜又是跟它本身的運轉有關的,那麼人類以一種速度運動下去有可能一直處在白天嗎?
晝夜交替
就我們的日常生活經驗來看,太陽總是東昇西落,地面上總是晝夜分明,而這二者之間明顯是聯絡在一起的,在很早時候的古代,人們認為整個大地是一馬平川的,之所以會有白天和黑夜,其實就是太陽出現和不出現造成的。
太陽出現,就像掛上了一盞燈,太陽離開,就像把這盞燈關掉,而這個開關則遵循一定的時長規律。
不過隨著科學研究的不斷進步,人類對於整個地球以及和它相關的變化都有了更多的認知。
首先地球和太陽之間的關係並非簡單的服務和被服務,太陽並不因地球而存在,反而是地球離不開這顆光熱的來源。
我們知道了地球只是圍繞著太陽轉動的眾多行星當中的一顆,這個轉動也被稱為公轉,是行星環太陽運轉的總稱。
就地球而言,它完成一次公轉所需要的時間正好就是一年,正好對應我們地球上的四季變化,因為黃赤交角的存在,所以太陽的直射點會在這個公轉的過程中發生變化,在赤道、北迴歸線和南迴歸線之間來回移動,而我們的春夏秋冬正好就是這個軌跡所造成的。
不過光是能夠實現公轉還不夠,因為如果是這樣的話,就意味著地球上的某個點只能在一年的時間裡實現一次晝夜交替,這顯然是大部分生物無法承受的作息規律。
不過很幸運,地球的自轉幫助我們解決了這個問題,它也是晝夜交替最重要的決定因素。
地理學上又一個很重要的概念,叫作晨昏線,顧名思義就是白晝和夜晚的分界線,如果你可以飛到地球外部的空間中俯視這裡的話,就能很清晰地看見這條線的存在,實際上它就是陰影和非陰影區域的邊界。
因為地球是一個接近球形的天體,並且是實心的,所以當太陽光照射過來的時候,註定只能覆蓋一半的表面,而無法像照亮平地那樣實現全覆蓋,因而也就產生了地球上的白天和黑夜。
當東半球的大部分地區還處在深夜的時候,西半球已經是太陽當空的正午了,這也就是時差產生的原因,地球上永遠只能有一半的人口處在清醒的狀態。
如果你有朋友在國外生活或者工作的話,你們相互之間的聯絡也是必須要考慮到彼此作息的差異的,否則你以為自己是正常在打電話,實際上卻打擾了別人休息。
不過這裡容易犯一個錯誤,那就是用自己所在地區的晝夜長短來判斷其它地區的晝夜長短,這完全是行不通的,為什麼呢?
如果地球沒有所謂黃赤交角的存在,也就是赤道面和太陽公轉面之間的夾角,那麼全球的晝夜長度不管在什麼時候都是一樣的,大家永遠都是12個小時的白晝和12個小時的黑夜。
但是黃赤交角把這個問題變得複雜了起來,它不僅讓世界上的大部分地區在一年當中的不同時間段都出現了不同的晝夜時長,而且還創造出了極晝和極夜的現象。
比如夏至的時候,太陽直射北迴歸線,此時在北極就會出現極晝,北半球地區晝長夜短,而那半球則是晝短夜長,到了冬至的時候,就正好反過來。
追趕太陽
因為這些特殊之處,讓太陽光在地球上的照射出現了很多複雜的結果,而因為自轉而造成的晝夜交替,讓人不禁聯想到夸父追日的神話。
很多人都會思考這樣一個問題,如果有這樣一個人或者儀器能夠跑得足夠快,並且不會出現任何身體的不適或者運轉上的問題,那麼想要追上太陽的腳步有沒有可能呢?
我們上面說到,黑夜和白晝的交界線也就是晨昏線,其實就是太陽的尾巴或者腦袋所在的地方,要想追上它的腳步,只要讓自己能夠一直保持在晨昏線的一側就好。
但是我們也知道,因為地球自轉,晨昏線是始終處在移動當中的,要想跟它保持一致,就要跟上它的腳步,那麼這個腳步移動的速度是多少呢?
很簡單,我們說晨昏線是地球自轉帶來的現象,那麼地球自轉的速度就是晨昏線移動的速度,所以我們想要追上太陽,一直留在白晝當中的話,就要以地球自轉速度向前跑。
具體的數值計算也不難,不過要做一個簡單的區分,因為地球是球形的,所以它的緯線長度是從赤道向南北遞減的。
這也就意味著,在相同的自轉時間中,在赤道需要跑過更長的路程才能跟上太陽,而越往南北這個路程就越短。
結語
落實在計算中來的話,你的運動速度至少就是赤道周長除以一天的時間,得到的結果就是每秒鐘462米,對於人類而言,這個速度肯定是無法做到的,目前的飛行裝置當中也只有超音速飛機能夠實現。
所以如果真的想留在白晝,還是直接在極晝出現的季節去南北極最方便了。