地球自转一周的时间是23小时56分4秒,为什么我们把24小时规定为一天的时间?

时光荏苒的波澜


有幸来回答这个问题~


为了方便大家能理解,我们不妨先来做个游戏

有个皮球有绿、紫、蓝、橙四种颜色,把一根绳子的一端固定在橙色的一面,由A拉着绳子的另一端甩起来围绕自己转圈圈。因为绳子的一段是固定在皮球上的,所以,对于A来说,这个球始终是橙色面对着A,是不转的。

但是对站在远处的B来说情况就不一样,在转一圈的过程中,开始的时候是绿色面对着B,然后依次经过紫色、蓝色、橙色又回到绿色,也就是说,对于B来说,皮球是转了一圈的。

让我们在思考一下,如果在转圈的过程中,皮球本身也顺着转圈的方向自己本身也相对于A转一圈呢,那么在B看来,皮球就是转了两圈了。在深入思考一下,如果皮球相对于A旋转n圈的话,那么相对于B来说就是旋转了n+1圈了。


让我们回过头来思考题主的问题


A是太阳,小球是地球, B是遥远的恒星(因为非常遥远,为了简化模型,我们假定B的位置是不变的,可以作为绝对参考系),根据上面的实验,我们可以得出结论,在地球环绕太阳公转一周自转了365圈,但是对于绝对参考系来说是旋转了366圈。

我们通常所说的一天指的是,太阳直射地球表面同一条经线的周期,也就是地球相对于太阳自转一周的时间。这个时间是24h,我们很容易得到地球相对于绝对参考系下自转一周的时间为24*365/366=23h56m03s,就是这么来的。我看到有很多朋友提到,这个是计时的误差,其实并不是,只是参考系选择不同造成的结果。



更加科学的解释

我们平时所说的一天是,太阳连续两次经过同一子午线的时间间隔,叫做一个太阳日,为24小时。

而子午线两次对向同一遥远恒星的时间间隔叫做恒星日,为23小时56分4秒。简单的说,恒星日是地球自转周期。

所以昼夜交替虽然是由地球自转产生的,但是一昼夜和地球自转一周并不是一回事情哦~

突然想到刘德华的一首歌《爱你一万年》

地球自转一次是一天
那是代表多想你一天
真善美的爱恋
没有极限 也没有缺陷

好像有点不科学呢,哈哈哈哈。


好了,就聊到这里,如果您觉得我的回答对您有帮助,帮忙点个赞吧,我是砂锅ASK,打破砂锅,刨根问底~


砂锅ASK


很简单,因为我们采用的是太阳日,而不是恒星日。年月日属于历法时,是参考地球、月亮和太阳的运动人为规定的。

恒星日是地球自转周期,恒星日是以遥远的恒星为参考系时地球自转360度的周期,即23小时56分4秒。

其实地球自转一周的时间并不是固定的,相关科学研究表明,地球自转的速度正在变慢。目前地球自转一周的时间为23小时56分4秒,在几亿年前,地球上一天的时间要比现在短。因为地球自转不断变慢,所以恒星日将越来越长。


太阳日是以太阳为参考地球的昼夜交替周期,是太阳连续两次经过同一子午线的时间间隔,更符合人类在地球上的生活体验。一个太阳日也就是一天为24小时。由于地球在自转的同时还在绕太阳公转,一个太阳日地球要自转360度59分。


年的规定也与天的规定类似。我们采用的是回归年(又叫太阳年),而不是恒星年。

地球绕太阳公转一周耗时365日6时9分10秒,被称之为恒星年。回归年是指假太阳连续两次通过春分点的时间间隔,由于每个回归年的时间都不相等所以采用一个世纪的平均值365日5时48分46秒。回归年采用的是地球表面真太阳时体系,而恒星年采用的是钟表时体系。

我们规定公历的平年为365天,因此余下的时间约为每四年累计一天,于2月末加1天,使当年为366天,这一年就为闰年。

现行公历中每400年有97个闰年。按照每四年一个闰年计算,平均每年就要多出0.0078天,经过四百年就会多出大约3天来。因此每四百年中要减少三个闰年。所以现行公历的置闰规则为四年一闰、百年不闰、四百年再闰。


科学探索菌


在日常生活中我们的钟表显示的时间周期都是24小时,而地球的实际自转周期是23小时56分4秒,为什么要把一昼夜的时间规定为24小时呢?

这里需要明白什么是太阳日,什么是恒星日。知道了两者的区别,也就明白了为什么要用24小时来度量一天以及它的好处。

太阳日:是指太阳连续两次经过同一子午线(经线)的时间间隔,我们称它为一个昼夜,规定为24小时,并且在每个地方,正午12点的时候都是太阳在头当顶的时候,亦即太阳高度最高的时候,每过去24个小时,太阳就会重新回到原先的位置上。所以,太阳日是以太阳在穹顶之上的运动为参考的。

恒星日:遥远的恒星在天空的位置上是恒定的,当地球转过一圈之后,遥远恒星出现在相同的穹顶位置上,这就是地球的实际自转周期23时56分4秒,这是以遥远的恒星在穹顶之上的运动为参考的,是地球自转周期的实际时间。

由于地球在自转的同时还绕着太阳公转,每当地球自转完一圈(1个恒星日)时,原本地面上该这个时候正对着太阳的位置并没有重合,也就是说没在昨天同时刻的那个位置上,需要再经过3分56秒,太阳才会回到昨天的位置上,也就是需要3分56秒来弥补,这样的话,每隔24小时,太阳都会回到原先的经线位置上。

为什么我们选择24小时来规定一天的时间呢?

因为这很方便,以24小时为标准,这样各地的正午12时的时候,太阳都在各地的穹顶正中间的位置,也就是俗话中说的头当顶,这样的话,符合各地人民的生活作息生物钟,每个地方在相同的时间段时,太阳高度具有一致性。


科学船坞


这里的关键就是“一天”和“地球自转一周”两者并无相等的关系。

我们居住在自转同时绕太阳公转的地球上,我们的一天是指地球两次“面向太阳”的时间间隔,而自转一周则是地球自转了360度的过程。因为公转,地球前后两次面向太阳时,和太阳的相对位置并不同,所以期间地球自转并不是360度。

在一年中,有大约365又1/4天,实际上地球自转了366又1/4周。所以自转周期大约比一天短1/365,也就是不到4分钟,这就符合题主给出的数据了。


老装尼采



这个问题不难回答,不错地球的一天与地球的自转有关,可以说就是自转的结果。不过虽然有关,但地球的一天却是用太阳每次经过我们头顶的时间间隔来衡量的。人们把太阳每次经过我们头顶的时刻叫做“正午”,把两个正午之间的时间间隔定为一天的时间,这也符合人的日常体验。这个时间定为24小时正,至于为什么不定成23或者10小时等等,因为与本题无关,这里不再赘述。

人们把这个24小时的“一天”称为“太阳日”,因为这是以太阳为参照物来确定的。由于地球公转的原因,“太阳日”确定的“一天”时间比地球真正自转一圈(自转360度)的时间要长一些,相对应地球转过的度数大于360度。地球自转一圈的确定需要一个相对地球质心静止的参照物,由于地球一直在绕太阳公转运动,很难找到相对地球质心静止的参照物,所以只能以遥远的恒星作参照物,



因为它们距我们实在是太遥远了,即便它们相对地球以很大的速度运动,可它们相对地球的位置,几十年几百年甚至上千年几乎都看不出移动,足够做参照物。于是人们把地球相对恒星自转一圈的时间称为“恒星日”。它是地球正好转360度所用的时间,“太阳日”则是地球自转稍稍大于360度所用的时间。
“太阳日”比“恒星日”长的时间用“太阳日”的时间标准去衡量为3分56秒。所以地球自转一周的时间为23小时56分04秒。


物原爱牛毛1


这个问题其实可以转化为另一个问题更好理解:为什么已经有秒这个时间单位了,我们还要规定分、时、日、周、月呢?

当然是为了方便使用,将准确但细微的基本单位归集成显而易见方便接受的大单位甚至更大的单位,方便日常生活或科学研究使用。

这一放大或缩小过程不仅仅是时间、还包括长度、质量等物理量。在放大或缩小的过程中,单位会经历累积和拆散,误差会随着这一过程同时被累积。

将秒放大到天,误差会同时出现,这就意味着你要使用天作计时单位,就要接受和容忍比秒大得多的误差,如果不能接受这种误差,那只能放弃用天作单位,转而用更小的时、分。

那为何天这种单位还会存在呢?原因就是,它虽然不如秒精确,但已经比周、月更精确了,所以在并不需要最精确的场合,精度满足需要即可。这个规则适用于所有物理量,也是所有宇宙物质及存在被观察被识别的最基本的特征和规律。

所以各种单位的使用离不开人为规定,方便使用和实际情况永远都会有距离。不过可以放心的是,人们注意到了这种误差,并会采取措施尽量在习惯使用的基础上消除这种误差。以前有主管天历的官员,会定时修正历法,各国有各国的方式,从古时的阴历到儒略历,再到通行至今的格里历,修正方法越来越科学,结果越来越接近天文规律,误差越来越小。


四十养生


宇宙中没有时间概念,所为时间都是人为的


H醉清风


要不咋会闰年,


灵顿


由于公转的原因,自转一周并不等于一天,因为自转与公转同向,所以每年自转次数比天数多一天,才造成了每天比自转一周多三分五十四秒,你拿两个球到桌上摆一摆就明白了,


手机用户4175924909


这么理解就简单了,比方说地球不进行自转,那么地球围绕太阳转一圈用一年,地球上的一天也就变成一年了,这就好比咱们定义的一天,但是地球没有进行自转,只进行了公转,当然这是个极端的例子,再换个说法,一圈是360度,如果地球围绕太阳转一圈需要360天,地球只需要每天自转359度,就可以保证每天中午太阳在正头顶,所以就会有时间差了


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