地球自轉一週的時間是23小時56分4秒,為什麼我們把24小時規定為一天的時間?

時光荏苒的波瀾



這個問題不難回答,不錯地球的一天與地球的自轉有關,可以說就是自轉的結果。不過雖然有關,但地球的一天卻是用太陽每次經過我們頭頂的時間間隔來衡量的。人們把太陽每次經過我們頭頂的時刻叫做“正午”,把兩個正午之間的時間間隔定為一天的時間,這也符合人的日常體驗。這個時間定為24小時正,至於為什麼不定成23或者10小時等等,因為與本題無關,這裡不再贅述。

人們把這個24小時的“一天”稱為“太陽日”,因為這是以太陽為參照物來確定的。由於地球公轉的原因,“太陽日”確定的“一天”時間比地球真正自轉一圈(自轉360度)的時間要長一些,相對應地球轉過的度數大於360度。地球自轉一圈的確定需要一個相對地球質心靜止的參照物,由於地球一直在繞太陽公轉運動,很難找到相對地球質心靜止的參照物,所以只能以遙遠的恆星作參照物,

因為它們距我們實在是太遙遠了,即便它們相對地球以很大的速度運動,可它們相對地球的位置,幾十年幾百年甚至上千年幾乎都看不出移動,足夠做參照物。於是人們把地球相對恆星自轉一圈的時間稱為“恆星日”。它是地球正好轉360度所用的時間,“太陽日”則是地球自轉稍稍大於360度所用的時間。


“太陽日”比“恆星日”長的時間用“太陽日”的時間標準去衡量為3分56秒。所以地球自轉一週的時間為23小時56分04秒。


物原愛牛毛1


很簡單,因為我們採用的是太陽日,而不是恆星日。年月日屬於曆法時,是參考地球、月亮和太陽的運動人為規定的。

恆星日是地球自轉週期,恆星日是以遙遠的恆星為參考系時地球自轉360度的週期,即23小時56分4秒。

其實地球自轉一週的時間並不是固定的,相關科學研究表明,地球自轉的速度正在變慢。目前地球自轉一週的時間為23小時56分4秒,在幾億年前,地球上一天的時間要比現在短。因為地球自轉不斷變慢,所以恆星日將越來越長。

太陽日是以太陽為參考地球的晝夜交替週期,是太陽連續兩次經過同一子午線的時間間隔,更符合人類在地球上的生活體驗。一個太陽日也就是一天為24小時。由於地球在自轉的同時還在繞太陽公轉,一個太陽日地球要自轉360度59分。



年的規定也與天的規定類似。我們採用的是迴歸年(又叫太陽年),而不是恆星年。

地球繞太陽公轉一週耗時365日6時9分10秒,被稱之為恆星年。迴歸年是指假太陽連續兩次通過春分點的時間間隔,由於每個迴歸年的時間都不相等所以採用一個世紀的平均值365日5時48分46秒。迴歸年採用的是地球表面真太陽時體系,而恆星年採用的是鐘錶時體系。

我們規定公曆的平年為365天,因此餘下的時間約為每四年累計一天,於2月末加1天,使當年為366天,這一年就為閏年。

現行公曆中每400年有97個閏年。按照每四年一個閏年計算,平均每年就要多出0.0078天,經過四百年就會多出大約3天來。因此每四百年中要減少三個閏年。所以現行公曆的置閏規則為四年一閏、百年不閏、四百年再閏。



科學探索菌


這裡的關鍵就是“一天”和“地球自轉一週”兩者並無相等的關係。

我們居住在自轉同時繞太陽公轉的地球上,我們的一天是指地球兩次“面向太陽”的時間間隔,而自轉一週則是地球自轉了360度的過程。因為公轉,地球前後兩次面向太陽時,和太陽的相對位置並不同,所以期間地球自轉並不是360度。

在一年中,有大約365又1/4天,實際上地球自轉了366又1/4周。所以自轉週期大約比一天短1/365,也就是不到4分鐘,這就符合題主給出的數據了。


老裝尼采


這個問題其實可以轉化為另一個問題更好理解:為什麼已經有秒這個時間單位了,我們還要規定分、時、日、周、月呢?

當然是為了方便使用,將準確但細微的基本單位歸集成顯而易見方便接受的大單位甚至更大的單位,方便日常生活或科學研究使用。

這一放大或縮小過程不僅僅是時間、還包括長度、質量等物理量。在放大或縮小的過程中,單位會經歷累積和拆散,誤差會隨著這一過程同時被累積。

將秒放大到天,誤差會同時出現,這就意味著你要使用天作計時單位,就要接受和容忍比秒大得多的誤差,如果不能接受這種誤差,那隻能放棄用天作單位,轉而用更小的時、分。

那為何天這種單位還會存在呢?原因就是,它雖然不如秒精確,但已經比周、月更精確了,所以在並不需要最精確的場合,精度滿足需要即可。這個規則適用於所有物理量,也是所有宇宙物質及存在被觀察被識別的最基本的特徵和規律。

所以各種單位的使用離不開人為規定,方便使用和實際情況永遠都會有距離。不過可以放心的是,人們注意到了這種誤差,並會採取措施儘量在習慣使用的基礎上消除這種誤差。以前有主管天曆的官員,會定時修正曆法,各國有各國的方式,從古時的陰曆到儒略曆,再到通行至今的格里曆,修正方法越來越科學,結果越來越接近天文規律,誤差越來越小。


機與電


一天就是24小時,是一個太陽日。是太陽光掃過地球同一經線的時間間隔。

只是一年不是365或366天。一年是太陽光垂直照在同一緯線的時間差。

地球轉一圈不是24小時,而是23時56分4秒,不是我們常說的一天。

天和年這兩個時間單位之間不是整數倍速關係。

現在的時間單位是秒,已經由銫原子鐘來定義了,消除了地球公轉和自傳誤差對時間標準定義的影響。


光影依隨


我有一個大膽的想法,國際標準單位在定義“一秒鐘”的時候,如果每一秒的長度稍微縮短一點點,恰好可以使得每天整整24小時,天文曆法也許更簡單


金麥小郎


由於公轉的原因,自轉一週並不等於一天,因為自轉與公轉同向,所以每年自轉次數比天數多一天,才造成了每天比自轉一週多三分五十四秒,你拿兩個球到桌上擺一擺就明白了,


手機用戶4175924909


這麼理解就簡單了,比方說地球不進行自轉,那麼地球圍繞太陽轉一圈用一年,地球上的一天也就變成一年了,這就好比咱們定義的一天,但是地球沒有進行自轉,只進行了公轉,當然這是個極端的例子,再換個說法,一圈是360度,如果地球圍繞太陽轉一圈需要360天,地球只需要每天自轉359度,就可以保證每天中午太陽在正頭頂,所以就會有時間差了


追逐夢想1705


因為自轉一圈的同時地球繞太陽公轉了大約1/365圈,所以其實自轉一圈和一天本來就不是等同的。一天的概念是太陽兩次經過同一經線的時間差,應該是地球自轉一圈再多大約1/365圈所花的時間,大約就是24小時。反著推算地球自轉一圈的時間就是24-24×1/365=23.93小時,也就是大約23小時56分鐘。


Greenyoung


看你用什麼做參照系。

如果是太陽兩次過當地子午線的時間間隔,是24小時。

如果是某顆恆星兩次中天的間隔,是少4秒。

為什麼?因為地球在繞著太陽運動啊,自轉了一圈發現太陽已經跑了,要再轉4秒才能趕上太陽新的位置。


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