去燕还回，枯柳还青——时光匆匆，四季更替，原因几何（下）？(4)

太阳的大小和颜色
除了位置，太阳的外观大小和光线颜色也很容易测量，结果可能会使你大感意外。
有一个简单但不太安全的方法可以估计太阳的外观大小——举起你的小手指朝向它。但问题是，直视太阳会损伤视力。不过，等到太阳被云层或阴霾遮蔽时，你可以快速地瞥一眼。你会发现太阳的视直径只有半指宽，也就是说，只有0.5°！当然，更安全的方法则是利用小孔成像原理测量太阳直径。
事实上太阳的大小与它所在天空的位置无关，这个基本事实甚至难倒了我们的圣人——孔子（还记得小时候学过的“两小儿辩日”的典故吗？），哈哈。一个常见的视错觉是，当太阳位于地平线附近时看起来更大，这是因为我们正在比较它和地平线上其他遥远物体的大小；另一方面，当太阳位于高空时候，空旷的天空又使得其看起来更小。不管哪种情况，我们都可以用上面提到的两种测量方法亲自进行验证。
一天中不同时刻，太阳的颜色似乎也在变化，朝阳和夕阳看起来要偏橘色甚至红色。

金色海面上的日落
来源：Pete Lawrence
太阳高挂天空时，它基本上呈现为白色——尽管这很难看到，因为在这些时候（安全地）观察太阳要较困难。我想你大约已经猜到了，这种表面上的颜色变化与太阳本身并无关系。太阳高度较低时的变红现象是由地球大气造成的。在地球上的绝大多数地区，大气只有大约几十公里厚，太阳在高空时，光线穿过大气进入我们眼中所要走的路径远小于早晨和傍晚，地球大气对蓝色光线具有较强的散射作用（所以天空看起来呈现蓝色），太阳光线的颜色构成和彩虹一样，从波长较短的紫色一直到红色，一共七种。早晨和傍晚，光线穿过大气的路径较长，所以大多数蓝色光都被散射掉了，所以看起来偏黄色或橙红色。下图很好地说明了这个问题。