为什么地球自转一圈是 23 小时 56 分，而不是 24 小时整？
大家有没有想过一个问题：我们平时说的“一天”是24小时，但书本上又说地球自转一圈是23小时56分4秒（通常简化为23小时56分）。这中间的4分钟去哪儿了？这可不是个简单的数字游戏，里面藏着地球运动的奥秘。
咱们先来捋一捋这个“23小时56分”是怎么来的。它指的是地球相对于遥远恒星的自转周期，天文学上称之为恒星日。你可以想象一下，你站在地球上，看着外面无比遥远的星星，当一颗特定的星星在你头顶正上方出现，然后地球继续转，直到这颗星星再次回到头顶正上方，这个过程就是恒星日，大约23小时56分4秒。
那为什么我们日常说的“一天”是24小时呢？这其实是因为我们衡量一天是以太阳为参照的。我们每天的日出日落，中午太阳最高点，这些都跟太阳的位置有关。我们把从一个中午到下一个中午的时间定义为一个“太阳日”，这个平均时长是24小时。
所以，恒星日和太阳日为什么不一样？
这就要加上另一个重要的地球运动了：地球围绕太阳公转。
你可以这样想：
1. 地球在自转： 它像陀螺一样不停地转圈。
2. 地球在公转： 它又带着我们一起绕着太阳跑。
假设在一个特定的时刻，地球正对着太阳的某一点。当地球自转一圈（恒星日，23小时56分）后，它确实转了360度，但同时，地球也沿着它的公转轨道往前移动了一小段距离。
举个例子，如果地球在公转轨道上向前挪了一点点，那么当你自转完了360度，地球已经不再对着太阳的那个“点”了。为了让太阳再次出现在你头顶正上方（也就是下一个正午），地球需要再多转一点点角度，把这个被公转“拉开”的距离补上。
这一“补上”的角度，大概需要4分钟。所以，23小时56分（地球自转360度）加上这额外的4分钟（用来追赶太阳），就构成了我们所说的24小时太阳日。
形象点说，就好像你在一个圆形的跑道上跑步，同时跑道本身也在缓慢地旋转。你跑一圈（相对于跑道外面的固定参照物）花了23分56秒，但如果你想在你每次跑完圈时都正好经过跑道中间某个静止不动的东西（相当于太阳），由于跑道也在转，你可能需要再稍微多跑一会儿才能再次经过那个东西。
为什么是“平均”24小时？
这里还有一个小细节值得一提。地球的公转速度并不是完全恒定的，而且地球的自转速度也在极其缓慢地变慢。此外，地球的自转轴相对于公转轨道平面还有一个倾角（就是23.5度），这导致了季节的变化。这些因素综合起来，使得太阳日（从一个正午到下一个正午）的长度在一年中会有微小的变化，我们通常取其平均值作为24小时。但恒星日这个“纯粹”的自转周期，相对来说要稳定得多。
所以，总结一下：
恒星日（23小时56分4秒）： 地球相对于遥远的恒星自转一周所需的时间。这是地球“纯粹”的自转速度体现。
太阳日（24小时）： 地球相对于太阳自转一周所需的时间（从一个中午到下一个中午）。这是我们日常生活中衡量时间的基础。
太阳日比恒星日长，正是因为地球在自转的同时，还在不断地围绕太阳公转。地球需要额外的时间来“追赶”太阳，才能完成一个太阳日。这4分钟的差距，就是地球公转带来的“附加时长”。
下次你说“一天”，不妨想想这24小时里，地球不仅自转了，还捎带着绕着太阳跑了一小段呢！是不是挺有意思的？
咱们先来捋一捋这个“23小时56分”是怎么来的。它指的是地球相对于遥远恒星的自转周期，天文学上称之为恒星日。你可以想象一下，你站在地球上，看着外面无比遥远的星星，当一颗特定的星星在你头顶正上方出现，然后地球继续转，直到这颗星星再次回到头顶正上方，这个过程就是恒星日，大约23小时56分4秒。
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1. 地球在自转： 它像陀螺一样不停地转圈。
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假设在一个特定的时刻，地球正对着太阳的某一点。当地球自转一圈（恒星日，23小时56分）后，它确实转了360度，但同时，地球也沿着它的公转轨道往前移动了一小段距离。
举个例子，如果地球在公转轨道上向前挪了一点点，那么当你自转完了360度，地球已经不再对着太阳的那个“点”了。为了让太阳再次出现在你头顶正上方（也就是下一个正午），地球需要再多转一点点角度，把这个被公转“拉开”的距离补上。
这一“补上”的角度，大概需要4分钟。所以，23小时56分（地球自转360度）加上这额外的4分钟（用来追赶太阳），就构成了我们所说的24小时太阳日。
形象点说，就好像你在一个圆形的跑道上跑步，同时跑道本身也在缓慢地旋转。你跑一圈（相对于跑道外面的固定参照物）花了23分56秒，但如果你想在你每次跑完圈时都正好经过跑道中间某个静止不动的东西（相当于太阳），由于跑道也在转，你可能需要再稍微多跑一会儿才能再次经过那个东西。
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所以，总结一下：
恒星日（23小时56分4秒）： 地球相对于遥远的恒星自转一周所需的时间。这是地球“纯粹”的自转速度体现。
太阳日（24小时）： 地球相对于太阳自转一周所需的时间（从一个中午到下一个中午）。这是我们日常生活中衡量时间的基础。
太阳日比恒星日长，正是因为地球在自转的同时，还在不断地围绕太阳公转。地球需要额外的时间来“追赶”太阳，才能完成一个太阳日。这4分钟的差距，就是地球公转带来的“附加时长”。
下次你说“一天”，不妨想想这24小时里，地球不仅自转了，还捎带着绕着太阳跑了一小段呢！是不是挺有意思的？
网友意见
因为地球不仅仅存在自转，还有公转。
这跟测量精度无关，一天（平太阳日）就是严格的24小时，86400秒。微小的天文学偏差由设置闰秒来调整，一般短则1年多则3年才会增加1秒。
地球的自转周期是23小时56分4秒，即86164秒，角速度为2π/86164；公转周期365日6时9分10秒，即31558150秒，角速度为2π/31558150。选取地球为参照系，太阳在天空中绕行的角速度为二者之差，0.0000727221rad/s，即2π/86400，24小时一圈。
这不是人为规定的，而是“天然”的运行周期。偏差在几千万分之一，而不是千分之几（23小时56分 VS 24小时）。
另外，由于地球公转轨道并非正圆，公转角速度其实是变化的，所以不同季节的视太阳日有上下几十秒的变化，这同样跟测量误差无关。
随便 Google 了一张图：
地球在自转的同时，也在绕太阳公转。假设你站在红色箭头处，地球在 1 时太阳正好在你头顶。从 1 到 2 就是地球自转一圈，但由于地球的公转，地球转到 2 时太阳还没有回到你头顶，需要转到 3 那里太阳才会重新回到头顶。从 1 到 3，才是我们日常说的「一天」，也叫一个「太阳日」。也就是说，「地球自转一圈」的时间略小于「一天」，前者是 23 小时 56 分，后者是 24 小时。
实际上，从 1 到 2 的时间也有个名字，叫「恒星日」。我们考虑天边遥远的恒星，地球并不绕它们公转，所以这些恒星可以看成是固定不动的。如果你站在红色箭头处，地球在 1 时正好有一颗遥远的恒星在你头顶，那么地球转到 2 时这颗恒星就会再回到你的头顶。从 1 到 2 的时间，也就是「地球自转一圈」的时间，就叫做一个「恒星日」。
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