人眼上升的高度,跟地平线的距离相比,哪一个增加得更快一些呢?

时间:2023-11-16 18:49:03

【题目】有一个非常有趣的问题:人眼上升的高度,跟地平线的距离相比,哪一个增加得更快一些呢?很多人可能这样认为,观察的人向上升高的时候,地平线的距离会增加得更快一些。其实,果戈里也曾经这么认为过,在他写的《论我们这一时代的建筑》一文中,他是这么写的:

对于城市来说,有一个巨大而雄伟的高塔是必要的……在这个城市中的高塔上,我们只能看到整个城市的全景,但是如果是在首都,就必须要有一个更高的塔,可以看到150俄里距离的高塔。我认为,只要把现在这座塔筑高一两层的高度,一切就会不一样了。那样的话,我们看到的范围就会随着高度的增加而迅速成倍地扩大。”

真的是这样的吗?

【解答】事实上,果戈里的这种想法是不正确的。随着身体的升高,地平线的范围并没有很快增加。其中的道理很简单,只要仔细研究一下公式,我们就可以得出结论。

人眼上升的高度,跟地平线的距离相比,哪一个增加得更快一些呢?

跟人的眼睛升高的高度相比,地平线的距离增加得还会慢一些。它只跟人眼高度的平方根成正比。也就是说,如果人的眼睛升到100倍的高度上,地平线的距离只增加到原来的10倍。如果人的眼睛升高到1000倍的高度上,地平线的距离也仅仅增加到原来的31倍。所以,果戈里所说的“只要把现在这座塔筑高一两层的高度,一切就会不一样了”是不正确的。比如,在8层楼房的顶上再加上两层,那么地平线的距离大概会增加到

人眼上升的高度,跟地平线的距离相比,哪一个增加得更快一些呢?

,也就是大约1.1倍。这就是说,只比原先的距离增加了10%。

对于这么小程度的增加,我们甚至可能感觉不到。所以,果戈里说的建一座“可以看到150俄里或160千米距离的高塔”,这是根本不可能的。当然,在想这个问题的时候,果戈里可能并没有意识到,要想看到这么远的距离,高塔是非常高的。实际上,我们可以计算出这个高度:

人眼上升的高度,跟地平线的距离相比,哪一个增加得更快一些呢?

这差不多是一座高山的高度。