上下四方曰宇,古往今来曰宙请随我们进入“时间”的故事“日”是人们最容易直观感受到的时间单位那么，日（天）是怎样形成的？不要以为这是一个简单的问题实际上，每天的长度并不是24小时，地球像个醉汉一样在改变着日的长度。

我们都知道，地球是在不停自转的，这是“日”形成的根本原因。地球自转，对着太阳的一面是白天，背着太阳的一面是夜晚。地球不停的自转，于是就有了各个地方白天和夜晚的差别。

图1. 地球上被太阳照射的地方就是白天（图源：作者）在任何一个地方进行观测，连续看到两次日出，就能有一个基本的周期，可以作为一个时间的尺度时间尺度就是选定一个起点，按照固定的间隔进行累加的一个标准有了时间尺度，我们可以把任何两个物理事件在这个尺度上标记，就能够比较两个事件的先后次序了。

选定“日”这个基本的时间间隔后，一天从哪里开始呢？不要小看这个问题，直到现在都有不同的标准！

图2. 有人认为一天是从日出开始（图源：作者）古埃及人认为一天是从日出开始在公元前3000年，他们就把日出作为一天的开始，日落作为夜的开始，白天和黑夜各12小时因为一年四季的昼夜并不相等，因此他们的小时长度也是变化的。

实行变化的小时，让他们比较容易知道白天还剩多长时间犹太人的一天则是从日落开始的他们认为：“将黑暗作为开始的人，他的最后是光明；将光明作为开始的人，他的最后是黑暗”穆斯林，古希腊，古巴比伦人，还有基督教礼拜仪式等，都是把日落作为一天的开始。

图3. 有人认为一天从日落开始（图源：作者）天文学家是古代掌握时间的人，他们恐怕是不想将自己夜间的观测数据放在两天，于是就把一天的开始定在了中午而航海家为了定位，使用的是天文学家的方法所以航海日和天文日的一天的开始都是正午。

古代的翁布里亚人是将正午作为一天的开始

图4. 有人认为一天从正午开始（图源：作者）到19世纪，国际上大多数国家和地区统一将一天的开始定义在午夜，但也有少数穆斯林和犹太人还是从日落开始他们的一天。

图5. 有人认为一天从午夜开始（图源：网络）统一“日”的起点后，另一个问题就出现了：“日”究竟有多长？ 如果你被问到这个问题，你可能很快就会给出类似这样的答案：一天有24小时×60分钟/小时×60秒/分钟=86400秒。

但是我要告诉你，这只是大概正确！实际上一天并没有这么多，你会不会惊讶呢日的长度是由太阳的周期变化引起的，但太阳的周期变化是由于地球自转造成的，地球一边自转，又一边绕太阳公转，这就会改变日的长度因为地球一年绕太阳转360度，因此每天看到的太阳，要比前一天看到的太阳位置变化大约1度。

也就是说地球要多转1度才能看到同样的太阳这样，一天的时间就多于24小时再加上地球在公转轨道上不同位置的速度、月亮的影响等因素，一天的长度在不停的变化秋分和冬至两个时期，日的长度相差最大，能长达51秒

图6. 日的长度是不停变化的（图源：作者）摒弃地球公转的影响，参考遥远的恒星来观测地球自转，也会得出日的长度是逐渐增加的结论下图是近40年来一天长度的变化，横坐标是年，纵坐标是一天的长度与86400秒的偏差。

从图中可以看出，地球自转的长期趋势是变慢的，但也存在不规则的变化，有时快，有时慢

图7. 日的平均长度长期趋势是逐渐增加的（图源：作者）人们对“日”进行了比较透彻的研究，诸多结果显得“日”比较复杂但确实是应该复杂的，因为日是我们时间体系的基础作者简介：李孝辉，中国科学院国家授时中心研究员，博士生导师，国家卫星导航重大专项专家组成员，主要研究时间频率测量、时间同步、卫星导航。

朱琳，中国科学院国家授时中心助理研究员，在读博士生。主要从事卫星导航系统时间监测与评估、多模导航中系统时间偏差应用等方面的研究工作。来源： 光明网