地球自转并不是准确的24小时,那为什么没有昼夜颠倒的情况发生?
1⃣️古代天文学家早就观测到宇宙行星的规律,才发明了浑天仪,日晷,罗盘指南针、
2⃣️古人将白天与黑夜共划分为十二个时辰:子丑寅卯辰巳午未申酉戍亥、后人发明了钟表,就为24小时制,一个时辰为两个小时。
3⃣️地球自转一周约为23小时56分4秒,而一日固定为24小时制,为什么不产生白天黑夜的差错、答案是古人以曰晷的指午线正对准地球SN南北轴线上,看钟表就是三根针(时分秒)同时并列在12时的正中。只有确定了每日的正午时,就不怕因为地球的24小时差的错位(世界标准时间有英国的格林威治时间为校准)。
4⃣️地球绕太阳公转一周为一年,自转一周为一天,古人在一年四季里看太阳的出山落山便有了时差,夏日出寅入戍,冬日出卯入酉,尽管日照时长不同,但是日晷的指午不肯改变,由此发生的时差只有用大月30天,小月29天,闰月28天来纠正补充每天少掉的3分56秒。
谢谢!
地球自转并不是准确的24小时,那为什么没有昼夜颠倒的情况发生?
谁让媒体的科普工作不到位呢?24小时就是准确的24小时啊。
1895年,来自美国的加拿大裔天文学家西蒙·纽康看着天上的太阳,突然意识到应该为一天划分一个独立的时间单位。
于是他守着太阳,每当太阳来到正午,他就记下过去了多少时间。一年后他取了平均值,定下了名为平太阳秒的时间概念,于是一天被称为平太阳天,包含了86400平太阳秒(24小时)。
这就是24小时计算方法的来历,它的参考方式是从昨日正午到今天正午,太阳都在头顶上。
地球自转一圈是23时56分4秒,也被成为恒星日,是依据IERS的定义,包含86164.098903平太阳秒。
而这个时间是根据地球自转360°所花费的时间,显然,它比平太阳日少了大约3分56秒。那么这个误差是怎么来的呢?
如图可见,地球围绕太阳公转是绕着曲线转,当地球从1到2处,已经自转了360°,走过23时56分4秒。但对于原本站在球1红箭头处的居民而言,太阳还没到头顶呢,只有走到3处,地球上的人们才真正来到了下一个正午,此时已经过去了24小时。
因此,1→3历经24小时,走过一个平太阳日。而1→2完成一圈自转,走过的是一个恒星日。
对我们而言,太阳才是最佳参考物,所以我们的时钟也是使用24小时,所以每天12点,太阳依然会出现在头顶。
另外需要注意,地球公转是一个椭圆形轨道,并不是每次都需要3秒56的补偿,只是平均下来是这么多。有的时候最多相差会多达16分钟。但这不影响你看到太阳在头顶的时候,指针指向12点。媒体科普只说地球自转只需23小时56分4秒,这就让许多人曲解了地球自转与地球公转的问题,也出现了许多有趣的解释,例如将闰年当做这些的补偿。
那既然闰年不是每天“丢掉的4分钟”的补偿,那闰年是做什么用?
其实除了闰年、闰月,还有闰秒的说法。
众所周知,每四年就会多出一天,这是因为地球公转一周,足够地球自转365.2417周,平均一年多出5小时48分46秒,将近4年增加一天,所以闰年是366天。
而地球自转周期正在缓慢增加,等于每一天都在变长,但这个很缓慢,在2005年12月31日,全球负责计算地球自转时间的钟表统一续了一秒。这样的调整便称作闰秒。
所以,24小时是一个比较稳定的数字,它所代表的是今天的太阳和明天的太阳在同一个位置的时差。而恒星日指代的是天文学意义上的地球自转一周的。
当然了24小时也是个人为定义的时间,你硬要过一天48小时,一分钟只有30秒,那也是可以的。科学上许多定义,都是约定成俗的。我们的手表大都以24小时为参考,我们说的自转一圈也大都不标准,这也算是一个“约定成俗”的错误。而世界上也有许多时钟,是为了精确的记录地球自转的时间,而那些离我们还是太过遥远。
如果题主能用上这些记录地球自转的时钟,那终有一天是能见到4点的太阳。
不然,只能熬个夜看看4点的洛杉矶了。
地球自转并不是准确的24小时,那为什么没有昼夜颠倒的情况发生?
答: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。
如下图:
地球围绕太阳公转,每一个恒星日,地球在轨道上的位置,都会滞后于太阳日,可以计算出,太阳日比恒星日少θ(单位“天”):
θ≈3分56秒;
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。
所以,地球自转的真实周期(恒星日)23时56分4秒,并不会导致昼夜颠倒的情况发生。
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。
当“世界时”与“原子时”相差达到0.9秒后,就会进行闰秒(可能加一秒,也可能减一秒),以保证“当地时间的中午12:00时,太阳高度都是最高的”。
如果不进行闰秒,因为地球自转周期变化的积累,等数十万年后,是有可能出现昼夜颠倒的情况的。
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地球自转并不是准确的24小时,那为什么没有昼夜颠倒的情况发生?
一种机械的理解,地球的一天,就是从地球上的一点正对太阳到下一次正对太阳的时间。
地球自转一周的时间是23小时56分4秒,人们通常理解为,地球自转一周的时间为一天,其实并不准确,因为地球除了自转之外,还有公转。
如果只有自转,地球原地自转一周,正好是从一点正对太阳到下一次正对太阳,但由于自转的同时还在公转,地球已经不在原来的位置,除非是地球沿着地球与太阳的连线移动了位置,地球自转一周时间的始末,地球的同一点都不会正对太阳。由于自转与公转方向的原因,地球需要继续自转3分56秒,才能再一次正对太阳,所以,一天正好是24 小时。
地球自转并不是准确的24小时,那为什么没有昼夜颠倒的情况发生?
地球自转太阳转,黑夜白日两象现。
昼夜颠倒不会有,尘掩金鸡时拖延。
地球自转并不是准确的24小时,那为什么没有昼夜颠倒的情况发生?
我大致明白了题主的意思,题主的意思是,地球的自转是23h56min4s,而我们人为规定的是一天24h,题主可能这样认为,当误差越积累越大时,则出现了时钟对不准日出与日落的现象。
其实题主的问题可以改为,“一天为什么是24小时?”
这就是恒星日与太阳日的区别了。
我们所说的一天24小时那是太阳日,是根据太阳在天空中的位置来看的。比如,你在正午12点时,太阳是正对着头顶的,等太阳再次转过来时,亦是12点,这就是24小时。
恒星日是地球的自转周期,为23个小时56分钟零4秒,但是我们不要忘记了,地球在自转,同时也围绕着太阳在公转,就像下面这幅图一样。
那个红点原先正对着太阳的,但是如果要是按照恒星日来看的话,地球自转一圈之后,那个点并没有正对着太阳,因此这个误差需要3分56秒来消除弥补。
所以,题主你的设想不会出现,因为传统意义上的一昼夜就是一天,就是24小时。
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