休休居散記

為什麼一天星空(恆星)會比前一晚提前4分鐘升起來？

其實這也就是恆星日和太陽日的差別恆星日是當地球兩次正對同一個恆星的時間，太陽日是太陽兩次到達天頂的時間，兩者的差距，恆星日就比太陽日短少了4分鐘 

先定義何謂太陽日和恆星日吧！

太陽日：太陽連續兩次正射地球上同一子午線(經線)所經過的時間。或說以太陽為參考點，太陽東昇至正午時（竿影是最短的時候）到第二天太陽又再度升到正午的位置時之間的時間長度，即稱為一個太陽日。

恆星日：恆星日是以恆星為參考點，晚間恆星東昇至最高點時到下一晚間此恆星又再昇到最高點之間的時間長度，即稱為一個恆星日，恰好是地球自轉一周的時間(23時56分又4.091秒)

以下圖為例，如果地球原本在①，同時頭頂對準遠方的某顆星星和太陽，地球自轉了一天360度，到了位置②，頭頂又對準了遠方的星星，這樣所需的時間就稱為恆星日，經過計算，需時(23時56分又4.091秒），可是這時太陽到頭頂嗎？答案是沒有，因為地球自轉一天，在公轉軌道上移動了360°/365天≒1°，所以還得再多轉一下子，補足那≒1°，這≒1°所需要花的時間就大約是四分鐘.(24hr*60(min/hr)/360度=4min／度）。也就是地球轉一度就要花四分鐘....

下圖也是一樣意思...

反過來說，我們一天有24小時，也就是我們的一天24小時其實是以太陽日為準，可是恆星卻在23時56分又4.091秒就出現在同一位置了，這樣是不是有每一天星空(恆星)會比前一晚提前4分鐘升起來？