江蘇再現(xiàn)神考題,在最近江蘇一次大規(guī)模的小高考中,地理考試上,考生驚奇的發(fā)現(xiàn),微信的啟動(dòng)圖竟然出現(xiàn)在了考卷上,題目問:某款A(yù)PP的開機(jī)圖是幾月份拍攝的?西西表示已經(jīng)驚呆了!想必大家都很想知道答案,下面西西就為大家介紹這個(gè)微信啟動(dòng)圖后面究竟藏了多少地理題。
微信啟動(dòng)圖是幾月份拍的 微信啟動(dòng)圖中的小人站在哪個(gè)星球
江蘇省2016年普通高中學(xué)業(yè)水平測(cè)試必修科目考試,俗稱“小高考”,19日開考?荚嚍槠趦商,在全省256個(gè)考點(diǎn)、11497個(gè)考場(chǎng)同時(shí)舉行。今年江蘇共有34.78萬人報(bào)考,比去年減少3.5萬人。
這道“神題”考察的知識(shí)點(diǎn)并不難,但出題很巧妙。由于冬至日太陽直射到南回歸線,因此大致可以判斷是12月。
這張圖為阿波羅17號(hào)太空船船員所拍攝的著名地球照片《藍(lán)色彈珠》,攝于1972年12月7日,不過并不是在月亮上拍的,當(dāng)時(shí)太空船正運(yùn)行至距離地球45,000公里之處。
微信啟動(dòng)圖中的小人位置到底在哪里
微信的啟動(dòng)畫面里小人是站在月亮上嗎?能否通過這幅畫計(jì)算出小人所在的位置?甚至當(dāng)時(shí)的月相?
我又來開腦洞了。
誠如其他答主所言,本圖為阿波羅 17 號(hào)太空船船員所拍攝的著名地球照片《藍(lán)色彈珠》,不是在月亮上拍的。那么,如果不知道這個(gè)背景,能不能推測(cè)出樓主需要的信息呢?
可以的!本答案就試圖僅從圖中給出的信息,來判斷這個(gè)小人的背景、位置、以及周遭環(huán)境。
先來判斷位置
首先,小人向地心望去,我們視線與地心的連線將落在地球圓面的圓心。于是在圖片作圖,畫出兩條直徑,交點(diǎn) A 即為圓心。也就是說,小人所處的位置,位于 A 點(diǎn)的正上方。如果你像我一樣是個(gè)文科生,肯定很熟悉地球儀,你會(huì)發(fā)現(xiàn) A 點(diǎn)西邊是非洲大陸,東北方向一點(diǎn)點(diǎn)是馬達(dá)加斯加。
那么只需要查找 A 點(diǎn)的經(jīng)緯度,就可以知道小人在地球哪一點(diǎn)上空了,這時(shí)候我們需要一個(gè)地球儀。我打開了軟件 Google Earth 代替。
如圖,在 Google Earth 軟件中把地球旋轉(zhuǎn)到這個(gè)角度,標(biāo)出 A 點(diǎn)。直接在軟件下邊欄可以查到這一點(diǎn)的經(jīng)緯坐標(biāo):大約在南緯 30°,東經(jīng) 37°左右。
也就是說,我們只要位于這一點(diǎn)之上的太空任何一點(diǎn),都可以取得這個(gè)視角。
但是,注意!不能太近,太近了你根本看不到地球的邊緣,人眼的雙眼可視角度基本是在 120°左右,距離地球太近了地球會(huì)充滿你的視野,所以拍攝這張照片至少要距離地球一定的區(qū)間內(nèi)。
區(qū)間的下限是,至少按照可視角度要求,把地球舒舒服服地放在你視野的中間,旁邊還有一些留白。懶得算了,好在 Google Earth 有個(gè)作弊功能,你只需把地球擺在你視野舒服的位置,它可以自動(dòng)幫你算出你所處的高度。我模擬了一下,高度大約是不低于 2.5 萬公里。(阿波羅 17 號(hào)太空船拍攝這張照片的高度是 4.5 萬公里,在這個(gè)高度區(qū)間內(nèi))。
那區(qū)間的上限吶?可不可以無限遠(yuǎn)?
理論上可以,只要你有一個(gè)長焦鏡頭,你就可以看到地球的這個(gè)角度,就算你在一光年以外,只要用一個(gè)超超超長焦鏡頭,也可以拍下這張照片(但請(qǐng)注意,在一光年的尺度上,你可以晚一年再去一光年以外那個(gè)位置上擺好造型,那個(gè)時(shí)候光線才能傳到你一光年以外的鏡頭里)然后這個(gè)天象發(fā)生之時(shí)。只要你的鏡頭和地球之間只隔了這個(gè)小伙伴,沒有其他東東遮擋。
最后的答案是,你只要處于地球南緯 30°,東經(jīng) 37°這點(diǎn)附近的上空,距離地球表面大于月 2.5 萬公里,鏡頭和地球之間無遮擋,然后這個(gè)小人站在你前面,就可以看到這一幕。
那么,這個(gè)小伙伴有沒有可能是站在月亮上吶?這取決于月亮有沒有可能運(yùn)行到這一點(diǎn)上空,而且距離也在這個(gè)區(qū)間內(nèi)。
答案是,也有一點(diǎn)可能。
如果月亮要運(yùn)行到點(diǎn) A 正上方,這時(shí),月球與地球中心連線與地球赤道面的交角必須等于這一點(diǎn)的緯度,而這個(gè)交角不可能大于運(yùn)轉(zhuǎn)面(白道面)與地球自傳面(赤道面)交角(也就是白赤交角)。
根據(jù)天文學(xué)測(cè)算,白赤交角是不斷變化的,這個(gè)角度在 18°17′到 28°35′之間周期性變化。也就是說,月亮直射點(diǎn)最往南可以直射到南緯 28.5°左右。而 A 點(diǎn)的緯度在 30°。差了 1.5°,不過考慮到我用 Google Earth 測(cè)量的時(shí)候沒準(zhǔn)點(diǎn)偏了會(huì)有 1.5°的誤差,那也就是說,月球在 A 點(diǎn)上方也有可能。
那如何判斷這個(gè)時(shí)間吶?
先判斷一下月相,我們已經(jīng)推斷出,月球在太陽和地球之間,那么必然是新月,也就是農(nóng)歷初一左右。
白赤交角一個(gè)變化周期是 18 年 11 天又 8 小時(shí)。18 年 11 天又 8 小時(shí),這個(gè)時(shí)間周期叫做一個(gè)“沙羅周期”。雖然我們《三體》迷都知道,三體運(yùn)動(dòng)除了幾種有限的形式,一般說來是無解的。不過好在,日地月三體質(zhì)量懸殊,近似情況基本可解。太陽、地球、月亮每過一個(gè) 18 年 11 天又 8 小時(shí)的沙羅周期,位置就會(huì)進(jìn)行一次循環(huán)。每個(gè)沙羅周期里會(huì)順次發(fā)生 43 次日食以及 28 次月食,這也說明地球一次日食或月食之后,等過一個(gè)沙羅周期,這個(gè)日食或月食還會(huì)原樣再發(fā)生一次。所以想要月亮運(yùn)行到這一點(diǎn)上空,錯(cuò)過一個(gè)周期要等十八年。
上一次月亮赤緯最大年是 2005 到 2007 年期間,如果本圖成立,就需要在這三年中選一下(當(dāng)然你往之前或者之后數(shù)一個(gè)或者幾個(gè)沙羅周期也行)。但就算在 2005-2007 年里,也不是每一天都行。因?yàn)椋乖铝猎谛略聲r(shí)月亮直射點(diǎn)最南,必須在 12 月冬至前后。為什么?請(qǐng)看下圖,黃道和白道長這樣:
為了讓月亮直射最南,必須在白赤交角最大時(shí),月亮與太陽同時(shí)運(yùn)行到圖的左邊最南端,此刻,月亮直射地球南緯 28.5°,太陽直射南回歸線附近,這樣月亮位于日地中間,才有可能既滿足“新月”條件,還滿足“月亮最南”條件。
然后查回萬年歷,看看白赤交角最大那幾年的冬至附近是否也恰好是新月。2005 年冬至是廿二,下弦月,排除。2007 年冬至是十三,這都要滿月了,也不行。2006 年,冬至日初三,啊,這一天差不多,還行!冬至前一天是初二,效果也不錯(cuò)!
那么,微信歡迎頁這張圖里,到底是不是冬至吶?
竟然真是!
這張圖南方的南極圈全是亮的!正是南極圈極晝,也正是冬至日前后!并不矛盾!滿足“新月最南”條件!棒極了!
地方時(shí)就好推算多了,太陽直射點(diǎn)為東經(jīng) 37°左右,該經(jīng)度地方時(shí)為正午 12 點(diǎn),地球每小時(shí)轉(zhuǎn)過 15°。這時(shí)預(yù)估格林尼治時(shí)間大約為上午 9 點(diǎn)半。
最后,推斷一下環(huán)境吧。
1. 如果小伙伴站在月球上,由于他后背和附近地面沒有被身后的太陽照亮,而且還能看見地球,可以推斷他要么是站在月亮的背太陽光一面,要么是身后有個(gè)什么東西遮擋了陽光。
2. 小伙伴看到的地球上面就是北方,證明他站在月球的北半球。
3. 小伙伴肯定不是直接站在月球地面上,因?yàn)樗_踩的地方彎的太厲害了,他應(yīng)該是站在一個(gè)球型穹頂上面(就比如國家大劇院的房蓋),然后拍攝者在遠(yuǎn)處以長焦鏡頭進(jìn)行攝影,把小伙伴的身影投射在地球圓面上,顯得尤為孤寂。使用的攝影技巧大約如下圖:
總結(jié):
1. 只要這個(gè)小伙伴站在地球南緯 30°,東經(jīng) 37°這點(diǎn)附近的上空,距離地球表面大于月 2.5 萬公里,鏡頭和地球之間無遮擋,拍攝者從后面以長焦鏡頭拍攝,選擇任何一個(gè)冬至日(保證南極圈極晝),待到格林尼治時(shí)間九點(diǎn)半,就可以拍到微信主畫面。
2. 如果是在月球上拍的,需滿足以下情況:
在 2006 年,冬至日農(nóng)歷初三當(dāng)天或者前面這幾天,格林尼治時(shí)間 9 點(diǎn)半,月亮運(yùn)行到了白赤交角最大的 28.5°的最南端,直射地球南緯 28.5°附近。這時(shí)一個(gè)小人站在月球背光面面向地球一側(cè)的北半球的一個(gè)圓形凸起上,你站在他身后,拿著長焦鏡頭一對(duì),哇,拍下了這張照片。
其實(shí)這個(gè)概率真的挺小的,不過至少還有可能不是么。