地球自转一周23时56分,为什么人类所用的时间是24小时?
严格说是23时56分4秒,为了方便计算取一天24小时,因此就产生了闰月一个恒星日是23小时56分4秒,一个太阳日是24小时地球在不停地自转,同时绕太阳不停公转,天体东升西落现象,实际是地球自转的现象.地球自转的周期。于是,一个恒星日就是23时56分4秒,这也是地球自转的真实周期。
但太阳日才是影响人类作息生活的关键,而且被严格定义为24小时,所以在地球上有太阳的任何地方,当地时间每天中午12:00,都是这一天中太阳高度最高的时候。
24小时就是以太阳日为标准制定的,所以每天中午的当地时间12点,太阳都会达到最大高度;但是地球自转并不稳定,所以需要偶尔加入闰秒,来补偿“太阳日”和24小时之间的误差,以此保证无论过多久,昼夜都不会颠倒。有些地方,说地球自转一周是“23小时56分4秒”,指的是恒星日;和这里的太阳日(24小时),是以不同参考点为标准的地球自转周期。
太阳日:24小时,以太阳为参考点,太阳连续两次经过同一经线的时间间隔;人们最早在定义“秒”时,就是以太阳日的1/86400来定义的;恒星日:23时56分4秒,以遥远恒星为参考点,地球自转一周的时间间隔;遥远恒星在天空的位置是固定的,所以准确地说,恒星日才是地球自转一周的真实周期;太阳年:365日5时49分22秒±11分54秒,以太阳为中心,地球相继两次通过春分点所经历的时间,也称回归年;恒星年:365日5时48分46秒(365.25636个平太阳日),地球绕太阳一周实际所需的时间.
24小时就是以太阳日为标准制定的,所以每天中午的当地时间12点,太阳都会达到最大高度;但是地球自转并不稳定,所以需要偶尔加入闰秒,来补偿“太阳日”和24小时之间的误差,以此保证无论过多久,昼夜都不会颠倒。
有些地方,说地球自转一周是“23小时56分4秒”,指的是恒星日;和这里的太阳日(24小时),是以不同参考点为标准的地球自转周期。
我们就来详细看看两者的区别,先来了解几个名词:
(1)太阳日:24小时,以太阳为参考点,太阳连续两次经过同一经线的时间间隔;人们最早在定义“秒”时,就是以太阳日的1/86400来定义的;
(2)恒星日:23时56分4秒,以遥远恒星为参考点,地球自转一周的时间间隔;遥远恒星在天空的位置是固定的,所以准确地说,恒星日才是地球自转一周的真实周期;
(3)太阳年:365日5时49分22秒±11分54秒,以太阳为中心,地球相继两次通过春分点所经历的时间,也称回归年;
(4)恒星年:365日5时48分46秒(365.25636个平太阳日),地球绕太阳一周实际所需的时间;
以上关系是这样的,人们先根据太阳日,定义了“秒”,然后测得一个恒星年为365.25636个太阳日;最后,恒星日就可以计算出来。
但是,地球的自转速度并不是固定的,地壳变化会引起地球自转速度的变化,潮汐作用也会引起地球自转速度的变化。
比如在2011年的日本大地震,使得地球自转轴偏移25厘米,同时也使得地球自转周期增加了1.8微秒。
这些变化都是不可预测的,当误差累加到一定程度后,就会引起太阳日的漂移,于是国际上使用“闰秒”的做法来排除误差。比如在2017年1月1日,就在当天7时最后增加了一秒。