第(1/3)頁 嚴騰飛同學只是問李軒一個偏向腦筋急轉彎的數學問題,但是沒想到李軒從一個小問題聯想到一個大問題。 李軒在草稿上畫的球體,上面標著太陽光線、赤道、地軸、晨昏線,寫著字母NSMBO,嚴騰飛看得好奇,情不自禁地問:“李軒大神,你在干什么?” 李軒解釋道:“我在考慮蝸牛爬行速度在夜晚和白天一樣的時候,蝸牛幾天才能爬出,因為想到全球各地的黑夜白天時間不一樣,就想把這個黑夜白天時間算出來?!? “有結果了嗎?”嚴騰飛此刻只有佩服,高中地理還沒學到晨昏線,看著李軒的計算過程就感覺到高深。 “有結果,算出來了?!崩钴廃c頭。 利用球的性質,過直射點的太陽光線必經過地心,并且垂直于晨昏線,可得到計算晝長的三角關系,主要關系得到了,此外的工作就是計算化簡。 這時梁智慧站在李軒身旁,看清了李軒計算的全過程,也在思考,最后說:“李軒,你這個式子有些復雜,應該簡化下?!? 李軒也在考慮簡化。 這個式子不符合數學對自然規律描述的簡潔之美,物理課本上的數學公式都是很簡潔,李軒考慮把其中兩個未知量湊成一個未知量,回到畫的參考的地球球體上,最后他發現似乎真能化簡。 先引進當地正午太陽高度H。 由幾何關系,當地正午太陽高度H,等于當地緯度,減去太陽直射點緯度加上90°。 代入化簡,晝長公式的表達形式可以變為f=2/15°arccos(tanφcot(φ+H))。 這樣就很簡潔。 晝長問題就解決了,成了定量分析,自然規律在數學上總顯得特別簡潔,李軒感覺奇妙,物理上的各種方程式也是十分簡潔,是巧合? 想不明白,但不妨礙李軒去體會科學之美。 現在唯一的疑問是公式是否正確? 對嗎? 李軒不知道,決定驗證一下。 在特殊情況,赤道上緯度是0°,由幾何關系求出未知量,得到具體值后代入公式,正好可以算出晝長為12小時。 第(1/3)頁