恒星日和真太陽(yáng)日
自古以來(lái),地球的運(yùn)動(dòng)很自然地給人們提供了計(jì)量時(shí)間的依據(jù),給出兩種天然的時(shí)間單位,這就是日和年.“日”是指晝夜更替的周期,古時(shí)人們用圭表測(cè)日影的方法來(lái)測(cè)定日的長(zhǎng)度,如某天正午太陽(yáng)位于正南方時(shí),表影最短,從這一時(shí)刻起算到第二天正午,太陽(yáng)再次位于正南,表影最短的時(shí)間間隔就是一天,也就是一個(gè)真太陽(yáng)日.
大家都知道地球自轉(zhuǎn)一周為一日.可是,怎么才能確定地球已經(jīng)轉(zhuǎn)了一圈呢?要回答這個(gè)問(wèn)題,得講講恒星日、真太陽(yáng)日、平太陽(yáng)日.
連接一個(gè)地方正南正北兩點(diǎn)所得的直線為子午線,子午線和鉛垂線所決定的平面是正南正北方向的子午面.某地天文子午面兩次對(duì)向同一恒星的時(shí)間間隔叫做恒星日,恒星日是以恒星為參考的地球自轉(zhuǎn)周期.
如果把時(shí)間單位,定義為某地天文子午面兩次對(duì)向太陽(yáng)圓面中心（即太陽(yáng)圓面中心兩次上中天）的時(shí)間間隔,則這個(gè)時(shí)間單位就稱作真太陽(yáng)日,簡(jiǎn)稱真時(shí),也叫視時(shí).它是以太陽(yáng)為參考的地球自轉(zhuǎn)周期.
恒星日總是比真太陽(yáng)日要短一些.這是因?yàn)榈厍螂x恒星非常遙遠(yuǎn),遠(yuǎn)到從恒星上看來(lái),地球似乎是不動(dòng)的,地球的公轉(zhuǎn)軌道相對(duì)于如此遙遠(yuǎn)的距離已變作一個(gè)點(diǎn)了.從這些遙遠(yuǎn)天體來(lái)的光線是平行的,無(wú)論地球處于公轉(zhuǎn)軌道上的哪一點(diǎn),某地子午面兩次對(duì)向某星的時(shí)間間隔都沒(méi)有變化.比較起來(lái),太陽(yáng)離地球卻近多了,從地球上看,太陽(yáng)沿黃道自西向東移動(dòng),一晝夜差不多移動(dòng)1度.對(duì)于某地子午面來(lái)說(shuō),當(dāng)完成一個(gè)恒星日后,由于太陽(yáng)已經(jīng)移動(dòng),地球自轉(zhuǎn)也是自西向東,所以地球必須再轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度,太陽(yáng)才再次過(guò)這個(gè)子午面,既完成了一個(gè)真太陽(yáng)日.
恒星日只在天文工作中使用,實(shí)際生活中我們所用的“日”是指晝夜更替的周期,顯然更接近于真太陽(yáng)日.根據(jù)真太陽(yáng)日制定的時(shí)間系統(tǒng)稱為“真太陽(yáng)時(shí)”.