日は私たちが知っている時間の単位であり、地球の1周は1日ですが、1日はどのくらいですか？天文学者にとって、“一日”には別の意味があります。
北半球では、天体が真南にあるとき、その天体は“中空上部”にあると言います。太陽の2つの連続した中空の間隔は“太陽日”と呼ばれ、その長さは約24時間です。この天体が恒星である場合、連続した2つの中空の間隔は“恒星日”と呼ばれ、約23時間56分である。つまり、恒星日は太陽日よりも4分短いのです。
この4分間はどこへ行った？元々、地球は自転とに公転もあ ったため、自転方向と公転方向はほぼ同じであ った。したがって、太陽日は公転と自転の両方の効果を合わせて24時間になる。恒星日は地球の自転のみを考慮しており、約4分短い。
天文学者は、太陽日も恒星日も不変ではないことを発見した。今日、世界中の多くの天文台には、原子の安定した振動を利用して時間を記録する非常に正確な“原子時計”があり、天文学者たちは時間単位の“日”にわずかな変化があることを発見しました。3月と4月には地球の回転が遅く、8月には少し速くなります。この小さな変化は、正確な原子時計でしか検出できません。