“人這一生可短暫了，有時(shí)候跟睡覺是一樣一樣的，眼一閉一睜一天過去了，哈嗷~眼睛一閉不睜，這輩子就過去了，哈嗷。”小沈陽的這句臺(tái)詞大家應(yīng)該印象深刻的，那么地球上的一天到底有多長呢，是小沈陽臺(tái)詞里說的，眼一閉一睜（一晝夜）嗎？
這個(gè)問題乍一看似乎是一個(gè)非常愚蠢的問題。一天就是地球自轉(zhuǎn)一周的時(shí)間唄，然而答案并沒有這么簡單，因?yàn)榈厍蜃赞D(zhuǎn)和一天并不是精確對(duì)應(yīng)的。現(xiàn)代科學(xué)認(rèn)為，太陽日是一個(gè)晝夜。是恒星日(地球自轉(zhuǎn)周期)+地球一天的公轉(zhuǎn)角度(0.986°)。
我們搜索一下地球的自轉(zhuǎn)周期，會(huì)發(fā)現(xiàn)是23小時(shí)56分04秒，而我們常說一天——即一晝夜的長度是不帶零頭的24小時(shí)。那么，這近4分鐘的時(shí)間 去哪兒了呢？天文學(xué)上，地球的一天有三種定義：三種日：太陽日（包括真太陽日、平太陽日）、恒星日、太陰日。
圖1 日晷
太陽日：以太陽為參考點(diǎn)所度量的地球自轉(zhuǎn)的周期，即一晝夜。從這個(gè)角度來說，一天就是指地球自轉(zhuǎn)360°59'，需24小時(shí)。
由于地球在自轉(zhuǎn)的同時(shí)還在繞日公轉(zhuǎn)，每過23小時(shí)56分鐘4秒，在太陽系的參照系下，地球完成自轉(zhuǎn)一圈（地球自轉(zhuǎn)360°，1恒星日），但與此同時(shí)它也繞太陽公轉(zhuǎn)了大約1/365圈，這使得地球原來對(duì)著太陽的地方?jīng)]有對(duì)著太陽，這個(gè)偏差需要大約3分56秒來彌補(bǔ)。24小時(shí)整后，地球上原來對(duì)著太陽的一面，重新對(duì)著太陽，這就是我們定義的“一天”。
圖2 太陽視運(yùn)動(dòng)圖解
太陽日可以分真太陽日(視太陽日)和平太陽日。
真太陽日（視太陽日）是依據(jù)視太陽定義的，也就是真實(shí)的太陽兩次經(jīng)過該地的子午線的時(shí)間間隔，可以使用日晷來測量。一個(gè)真太陽日的時(shí)間并不相等，根據(jù)較長回歸年與較短回歸年的時(shí)間計(jì)算，地殼在固體潮汐的作用下，長太陽日與短太陽日竟相差4秒。由此證明地球自轉(zhuǎn)并不勻速。
平太陽日是以平太陽為參考點(diǎn)，以平太陽連續(xù)兩次經(jīng)過上中天，轉(zhuǎn)360°59'，是長度固定的24小時(shí)，在一年之中不會(huì)因?yàn)闀円归L短的變化而改變。更明確的說，平太陽日是經(jīng)由觀察太陽相對(duì)于恒星的周日運(yùn)動(dòng)，所獲得的平均太陽時(shí)，經(jīng)由人為的調(diào)整而顯示在時(shí)鐘上的時(shí)間。
均時(shí)差就是視太陽時(shí)與平太陽時(shí)的周期性差值。這是因?yàn)檎嫣柸张c平太陽日的長度不同，相鄰的每一天最多可以短22秒或長29秒。因?yàn)檫@種延長或縮短會(huì)持續(xù)進(jìn)行一段時(shí)間，所以最多會(huì)比平太陽日提早17分鐘或延遲14分鐘。
圖3 恒星日、太陽日示意圖
恒星日：以遠(yuǎn)處恒星為參考點(diǎn)所度量的地球自轉(zhuǎn)的周期，這便是恒星日。從這個(gè)角度來說，一天指的就是地球的自轉(zhuǎn)周期（23小時(shí)56分鐘4秒）。
當(dāng)我們選取足夠遠(yuǎn)處的恒星作為參考點(diǎn)的時(shí)候，可以認(rèn)為恒星是不動(dòng)的。（圖3）但地球在自轉(zhuǎn)的同時(shí)，在公轉(zhuǎn)軌道上也要移動(dòng)一點(diǎn)，地球從圖3中E1位置要移動(dòng)到圖3中的E3點(diǎn)的位置，P點(diǎn)才正對(duì)著太陽，而這時(shí)P點(diǎn)已經(jīng)不是正對(duì)著恒星A了，已經(jīng)轉(zhuǎn)過去了，轉(zhuǎn)過的角度也是恒星日與太陽日之間的差。這個(gè)差按照角度說，是59′，按照時(shí)間說，是3分56秒。
就是說，地球只需要23小時(shí)56分4秒，就可以自轉(zhuǎn)360°，完成一個(gè)恒星日。而地球必須花費(fèi)24小時(shí)整，自轉(zhuǎn)360°59′，，才能完成一個(gè)太陽日。
換句話說，恒星日比太陽日的時(shí)間短3分56秒；太陽日比恒星日，地球需要多自轉(zhuǎn)59′的角度。
圖4 月球繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)示意圖
太陰日：是月球中心連續(xù)兩次通過地球上同一經(jīng)度線所需要的時(shí)間。月球圍繞地球公轉(zhuǎn)，其周期是29.5天（一個(gè)朔望月），月球圍繞地球公轉(zhuǎn)的同時(shí)，地球也在自轉(zhuǎn)，而且月球的公轉(zhuǎn)方向與地球的自轉(zhuǎn)方向相同。就是說，月球相對(duì)于地球表面向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，地球上的這一點(diǎn)也在向前趕，于是，太陰日就不是24小時(shí)了，要把地球在這段時(shí)間內(nèi)自轉(zhuǎn)的時(shí)間也加進(jìn)去。所以太陰日要比太陽日多約50分鐘。是24小時(shí)50分。
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