太阳为什么东升西落（太阳东升西落的实质）

　　在日常生活中，很多人都用除非太阳从西边出来，才怎么怎么样这句话来表明某件事情是不可能发生的。然而，在历史上真实发生过很多次，类似太阳的东西突然出现在夜里西边的天空中的记载，这究竟是怎么回事呢？且听老郭细说。
　　日出西方古已有之
　　《汉书》中记录了汉武帝建元2年，即公元前139年6月11日夜里出太阳的事。《晋书》中记载晋元帝大兴元年11月乙卯，即公元318年11月16日夜里，出太阳，高三丈，中间有绿红色。
　　明代，在嘉定县志和吴县志中均记载嘉靖33年夏4月23日，即公元1554年5月23日二更时，在西边出太阳的事。
　　改革开放后国内也有类似的记载
　　1981年8月7日晚，四川省汉源县宜东区某村的人们在村旁的凉亭里乘凉时，发现天空越来越亮，一个红色的火球从西面山的背后逐渐升起，并放射出耀眼的光芒。
　　无独有偶，1989年8月7日晚，江苏省兴化市唐刘乡姜家村西南方向约1000米远、20米高的空中，出现了一个圆圆的火球。它像太阳一样放射出耀眼的光芒，河水都被映得火红一片，大约持续了10多分钟。当时，这个村子有近千人目睹了这一奇观。
　　国外同样发生过
　　19561957年冬天，世界著名航海家威廉伯仑兹航行到北极的新地岛时，恰好遇到了长达176天的极夜。威廉和船员们因此无法继续航行，只有等到极昼到来之后才能重新扬帆起航。
　　然而，就在距离极昼到来的日期还有半个月时，有一天，太阳却突然从遥远的地平线喷薄欲出！大约过了10分钟，他们见到了完整的太阳！就在大家惊喜万分，兴高采烈地收拾东西准备重新起航时，转眼间，太阳又落入了地平线，四周又回归沉寂与黑暗
　　那么这些有大量目击证人的夜间日出现象是真的吗？
　　太阳当然是不可能从西边升起的。现代天文学研究已经明确说明，太阳的东升西落现象是因为地球由西向东自转形成的。牛顿第一定律（惯性定律）告诉我们，一切物体，如果没有受到外力作用，将保持原有的运动状态。
　　也就是说，地球的自转，如果没有受到外力矩的作用，仍然会保持原来的自转速度和方向，不会发生改变，地球自转不可能突然变成由东向西，太阳也就不可能从西边升起。
　　那么这么多人看到的夜里从西边升起的太阳又是怎么回事呢？
　　老郭这里不能给出明确的答案，因为每一次出现这种情况，背后的原因可能不同，但可以确定的是，夜里出太阳绝对不是什么外星人飞碟，也不是什么彗星，而是太阳与地球大气相互作用的一种光学现象。
　　这里面就有两种可能性。第一种是大气的全反射，原理跟光纤差不多。看前面的案例我们可以发现，西边出太阳三个共同特点：太阳的高度角不高，阳光呈红色（主要是红色），观察到这一现象的人的范围不算大（几公里之内）。
　　我们都知道，地球的周围有一层浓厚的大气层，大气在地球引力的作用下其密度并不是均匀的，而是呈现出从地表到高中逐渐降低。换句话说，地表大气相对于高空大气是光密介质。按照光导纤维的全反射原理，光线在从密介质到光疏介质的表面，在某一个入射角的情况下可以发生全反射。
　　这就可以解释某些夜间日出为什么是高度角不高，呈现红色，并且范围不大而且这种现象少见的原因。这是因为夜间的太阳已经转到地球的背面，而大气的折射率较低，因为某些原因，某处的大气其密度变化较大，阳光就有可能在大气层内发生全反射。
　　阳光在大气层内发生全反射的时候，不是透镜效应的向上弯折，而是反射回地面，被地面的人看到。由于大气折射率不算大，反射角很大，所以看到的太阳都是接近地平线的。
　　呈现红色的原因是，此时的阳光穿过大气层的路径很长，只有波长比较长的红光才能穿透，所以主要呈现出红色。而这种现象很少见就很好解释了，发生这种现象需要光纤经过的路线上空气密度变化很大，入射角恰好满足全反射条件，而且反射光还需要恰好投射在有人的区域，所以被人看到的难度就更大。
　　第二种可能的光学现象有点类似极光。太阳不仅向宇宙中释放出光，同时也向空间中抛射出等离子体物质，科学家们称之为太阳风。我们的地球就浸没在太阳风中。当太阳风穿过地球的磁保护层，大部分会被约束到两极附近，并且与大气分子发生撞击发出炫丽的光，这就是极光。
　　在气候条件特别好，晴朗的夜晚，一种有射线结构的极光会扩散为圆形的、边缘不明显的发光体，并且快速移动，呈现红色，亮度很大。这种极光有可能被人们误认为是太阳出现了。科学界把这种现象称为冕状极光。结语
　　现在知道，如果是发生第一种情况，我们可以说，看到的是真正的夜间西边升起的太阳，当然了，真正的太阳不在那里；如果是发生第二种情况，我们看到的并不是真正的太阳。
　　今天的科普就写到这里啦，本文留了一个问题：夜间西方出太阳，为什么不会是折射光造成的呢？喜欢科学的小伙伴可以点击我的头条号，下一篇文章咱们再来讲述。期待与您的深入交流。