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为什么一天不足24小时,一年多出5小时?
太阳日,恒星日,地球为什么一天不足24小时,一年多出5小时?
发布时间:2019-02-08加入收藏来源:互联网点击:
为什么一天不足24小时,一年多出5小时?
回答于 2019-09-11 08:43:50
回答于 2019-09-11 08:43:50
为什么一天不足24小时,一年多出5小时?
小伙伴们,关于这个问题,实际上是天文历法的问题。是的,每一天的日出日落都是不一样的。比如,我们在夏季的时候,天亮的早,黑的晚;而在冬天,正好相反,天亮的晚,黑的早。各个维度也不一样,低纬度的不太明显,高纬度地区,比如到了哈尔滨,就特别的明显了。
那么为什么这样呢?我们从一洗几个方面来看。
一.一年的来历
我们都知道,一年就是地球围绕太阳转了一周的时间。所以,人们就找到参照物,比如一块大石头。每年的同一时间,太阳光就通过这个大石头。这样就定义了一年。
人们数着天数,365天左右。
后来人们把参照物变成了对准一颗恒星,结果发现一年不是365天。
这到底是怎么回事呢?
在两千多年前,人们就知道了这个规律。后来,人们终于弄明白了,原来每一天的时间不一样的。
这是怎么回事呢?
二.恒星年与回归年
恒星年,是指地球绕太阳一周实际所需的时间间隔,也就是从地球上观测,以太阳和某一个恒星在同一位置上为起点,当观测到太阳再回到这个位置时所需的时间,只在天文学上使用。一个恒星年等于365.25636个平太阳日或365日6时9分10秒。
恒星年与回归年的不同特点就是恒星年采用钟表时而回归年采用提前计算出来的真太阳时。公元2100年还没到来可是那个年度的24节气历法已经提前计算出来。如;春分北京时;21时03分15秒、秋分北京时;06时00分03秒。
回归年是历法年,其时间都是历法时提前计算出来的时间。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长度为365.242199174日,即365日5时48分46秒,恒星年与回归年采用了两种不同的时间体系。如左图;回归年计时体系是提前计算出来的地球表面真太阳时。
三.24小时的来历
我们知道,我们的地球十个大题上的球型,所以就有一半被太阳照到,那就是白天,另一半就是黑天。白天和黑天是交替出现的。我们称之为太阳日。
这里需要提及的是在我国古代传统文化中,又把一天的二十四个小时分为十二个时辰,也就是用民间的十二个属相来代替。分别是子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥。来表示时辰,每个时辰两个小时。
也有一种说法,24小时是古代埃及人首创的。这样一天24小时就被保留了下来。
从这点上来看古中国和古埃及在古代文明同时创造出24小时的概念。中国称为时辰,埃及称为24小时。
也就是说古埃及人分的更细一点,分成了24等分为一天。
四.恒星日与太阳日
恒星日,是指子午线两次对向同一恒星的时间间隔,恒星日是以遥远的恒星为参考系,是地球自转360度的周期,为23小时56分4秒。简单的说,恒星日是地球自转周期。
从这上我们看到,由于地球围绕太阳公转抵消掉一个太阳日,于是平年有366个恒星日,365个太阳日。闰年有367个恒星日,有366个太阳日。
小结:一天为什么不是24小时
因为地球公转,即围着太阳转一次,需要365.242199174日,你就是怎么算也算不出24小时
后来就规定一天24小时。那么大约每隔4年左右就多出来一天,怎么办呢?这样,就有了每隔4年左右2月就有29日的情况,我们也称为闰年。
这就是为什么实际上一天不足24小时,一年多出5个多小时的原因。由于我们习惯于每天24小时了,所以对每天少了几分钟就没有察觉了。
回答于 2019-09-11 08:43:50
首先应该明确;
天跟年都是时间单位
天的确定是根据
地球自转一圈就是一天,根据地球的自转一圈所需要的时间是23时56分4.09秒。所以不足24小时。
年的确定是根据;地球围绕太阳转一圈就是一年。
那么地球围绕太阳转一圈的时间是
365天5时58分56秒——太阳年(回归年),365天6时9分10秒——恒星年 。
为啥地球自转一圈的时间是23时56分4.09秒?
因为;
地球自转一周所用的时间叫做一天。地球自转一周耗时23小时56分,约为一天24小时。
地球自转是地球的一种重要运动形式,自转的平均角速度为 4.167×10-3度/秒,在地球赤道上的自转线速度为465米/秒。
真正周期
地球自转的周期是一个恒星日,目前其值为23时56分2.1秒。但是近年来地球自转周期在缓慢增加(即转速缓慢减小),导致需要对全球计时器进行调整,例如2005年12月31日全球钟表统一加一秒。这样的调整称为闰秒。
转动速度
地球自转的角速度大约是每小时15度;而表面每点的线速度随纬度而变化,是赤道的线速度乘以纬度的余弦。因此赤道的线速度是最大的,两极的线速度最小,而赤道线的速度约465.1 m/s。
恒星日与太阳日
地球相对于太阳的转动一周的时间(从正午至正午)称为真太阳日或视太阳日,由于地球椭圆轨道的离心率和自转轴的倾斜,导致均时差的形成。这两者都以数千年的尺度变化,所以真太阳日也有周年性的变化。通常,每年有两段时期比平太阳日长,另外两段时期比平均太阳日短[n 1]。当真太阳日在越接近近日点时越长,这是因为这时的太阳看起来在黄道上移动的角度比平常大,朝向近日点接近时,每一天增长的时间大约在10秒钟;反过来,当地球朝向远日点接近时,每一天的时间大约会缩短约10秒钟。当接近至点时,太阳的视运动从黄道上投影至天球赤道上的移动量会增加,导致每一天可以增长约20秒钟;但反过来,在接近分点时,天球赤道和黄道几乎重合,因此没有什么差别。通常,近日点和至点的效果结合,在接近12月22日时,真太阳日每一天可以增长30秒钟;但是至点的效应在远日点时会被抵销一部分,所以约在6月19日,只会增长13秒钟。相对来说,分点的效应,在3月26日(接近春分)大约比平太阳日短18秒钟,在9月16日(接近秋分)大约短21秒钟。
在一年中的真太阳日的平均长度称为平太阳日,它包含了86,400平太阳秒。目前,平太阳秒比SI的秒稍稍长了一点点,这是因为地球的平太阳日由于潮汐摩擦已经比在19世纪定义当时长了一些。在1750年至1892年之间的平太阳秒是西蒙·纽康于1895年在制作他的太阳表时制定的独立时间单位。这个表在1900年至1983年被用来计算世界的天体历,所以这种秒也称为历书秒。SI秒在1967年与历书秒是相等的。
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