地球绕太阳公转一周为一年,地球自转一周为一天。假设一年正好365天,问地球自转了多少周?在回答这个问题之前,我们得先分析一下。
什么叫地球自转一周?确切地说,是地球自身旋转了360°。那么一天呢?一天就是24小时,或者说从中午12点到第二天中午12点。也就是从我们在地球上所在位置正对着太阳开始,到地球自转至我们所在位置再次正对太阳为止。如果地球相对于太阳是不动的,一天时间地球正好自转一周。但由于地球同时绕太阳公转,当我们所在位置再次正对太阳时,地球已经绕太阳公转了一个角度。假设公转一周(即一年)是365天,则这个角度就是0.9863°(360°/365)。
由于地球自转和公转方向相同,一天内,地球自身旋转转过的角度事实上超过了360°。利用平行线的“内错角相等”原理,我们可以算出超过的角度正好是0.9863°,即一天自转了一周又0.9863°。如此,每天多转0.9863°,一年365天累计多转了0.9863°×365≈360°,正好一周。因此前面问题的答案是:一年365天,地球自转了366周。是不是有点意外?
实际上地球绕太阳公转一周多于365天,是365天5时48分46秒,所以一年中地球实际自转了366.2422周。由于地球一天自转的角度和一周相差无几(不超过1°),人们通常称地球自转一周为一天,对日常生活几乎没有什么影响。而在天文学上,为了区分这两者,将通常的一天称为一个太阳日,将地球自转一周称为一个恒星日,一个恒星日的时间是23时56分4.09秒。