日
日傳統上的定義是一個天體（例如，一顆行星或衛星）自己相對於一顆恆星自轉一周，最準確的測量是從當地的正午至該地下一個正午。假設面對的是一顆遙遠、固定不動的恆星，這是恒星日，可以說是一顆天體自身完整旋轉一周的時間；以太陽為中心恆星來看，太阳日並不等於一顆天體繞自轉軸旋轉一週的自轉週期（如果沒有自轉，環繞太陽公轉一週的時間，公轉週期，就等同於一日）。而因為天體的軌道不是圓形而是橢圓，因此天體在軌道上不同的位置有不同的速度，所以在一個軌道週期內，也就是一年的時間中，太陽日不是每天都一樣長。事實上，在地球自轉的事例中，還有一個額外的變因影響自轉週期，它也不是完全一樣的，主要是潮汐效應。
在1967年之前，太陽日的平均時間長是86,400秒（24小時），並且其他較小的時間單位（時、分、和秒）都是以特定的1900年太陽年定義的。在1967年，重新以光的波長來定義秒，並且成為時間的國際基礎單位（SI）。稱為「日」的時間測量單位定義為86,400SI秒，並且標示的符號為d，但它雖然不是SI單位，但被接受並且在SI中使用[1]。
它等於民用日，與協調世界時（UTC）以加或減一秒的閏秒來調整。不過，地球上的太陽日是許多種自然現象中的一種，它們構成類似程式或模式的生理節奏。
「日」這個字有時只相當於不包括晚上的半天時間（粗略），也就是所謂的「白天」，兩者都是表示時間的長度。在這些含意下，有些有特殊的意義。「日」可能也代表星期中的日子，或是當被問道是哪一日時，代表的是曆日。
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介紹 [编辑]
除了一日24小時（86,400秒）之外，基於地球繞其自轉軸的旋轉，「日」這個字還有幾種不同的跨度。太阳日是其中很重要的一種，它的定義是太陽重返到其在天空中的最高點所經歷的時間。因為地球是在一個橢圓且自轉傾斜的軌道上，因此它的週期每24小時會增長或縮短7.9秒，在一年當中的平均值就等於24小時（86,400秒）。
一日，在感覺上白天是有別於晚上的時間，通常定義為陽光能夠沒有阻礙的直接抵達該地區地面的時間，白天的平均長度略為超過每天24小時的一半。有兩個原因使平均的白天比較長：太陽不是一個點，它的視直徑有32弧分；另一方面，大氣層會折射陽光，這樣的效應使在地平線下約34弧分的太陽光仍到達地平線上。所以當太陽仍在地平線下50弧分時，第一線陽光就已經抵達地面。如此造成的時間差異與當地的地理緯度有關，但至少都有7分鐘的差別。
古代人還自行制定了新的一日是開始於太陽於當地的地平線升起或是沉下（例如，義大利的船位測定）的確切時刻和間隔，而兩次的日出或日落時間與間隔取決於當地的地理位置（包括經度和緯度），和一年當中的時間。這些在古代是由半球日晷來顯示。
更明確的一日由太陽兩次通過地方子午線的時間間隔來定義，這出現在當地的正午（上中天）或子夜（下中天），確切的時刻取決於當地的經度，並且與在一年當中的時間也有一些關係。樣這樣的一日長度接近於常數（24小時± 30秒），可以用現代的日晷來顯示。
進一步的改革是以在赤道上以等速運動的虛擬太陽來定義，速度是真實太陽的平均值；但是這樣就刪除了地球在一年當中沿著軌道的變化（包括地軸的傾斜與速度變化）。
地球的日隨著時間的推移是逐日增長的。經由電腦的模擬，在地球新生的45億年前，一日原本的長度大約只是現今的6小時。而依據交替層 （交替的砂岩）的紀錄，在6億2000萬年前大約是21.9小時。這種現象是因為月球引起的潮汐使地球自轉變慢。因為秒是以地球自轉週期為依據定義，使得現在一天的平均長度大約是86,400.002秒，平均每個世紀增加1.7微秒（取過去2,700年的平均），細節請參見潮汐加速。
語源 [编辑]
這個名詞來自古英語的dæg，在所有其它的印歐語系中也有相似的名詞：在德國是Tag、在拉丁是dies、在威爾斯是dydd、在梵文是dive、在挪威、丹麥和瑞典是dag。
國際基礎單位 (SI) [编辑]
一天定義為86,400秒。
在協調世界時時標下的一天可以包含正或負的閏秒，因此一天可以有86,399秒或86,401秒。
國際度量衡局 ( International Bureau of Weights and Measures，BIPM)目前對秒的定義如下：
這使得在SI基礎下的一天精確值是794,243,384,928,000 個上述的週期。-
在19世紀，也曾有人建議以一個天文日的小數分數（1⁄10,000或1⁄100,000）做為時間的基本單位。這曾經在十進位制和已經被廢棄的法國共和曆中實施過。
天文學 [编辑]
一天86,400秒的精確數值是天文學上的時間單位，但此「秒」並非由天文學衍生的。[3]
對地球而言，恒星日大約比太陽日短約3分56秒。事實上，在一年365天當中，地球繞著自轉軸轉了366圈，這是因為地球繞日公轉抵消了一個視太陽日的轉動。
通俗用法 [编辑]
這個名詞有各種不同的含意，包括以下這些：
- 24小時（經確的）；
- 太陽出現在當地地平線以上的期間，也就是從日出到日落的時段；
- 包含光明與黑暗的一整天，開始於黑暗期間的開始或是接進黑暗期間的中間；
- 包含光明與黑暗的一整天，在英文中有時稱為nychthemeron，這是源自希臘的night-day；
- 從6:00 AM到6:00 PM或9:00 PM，或與其他一些固定的時鐘週期重疊，或是以其它的時間週期另行制定，像是"早晨"、"黃昏"、或"夜晚"。
民用日 [编辑]
基於民用的目地的共同時間，是以某一條中央子午線來定義整個地區的平均太陽時。這種時區的採用開始於19世紀中葉，在鐵路的時刻表中採用的，到1929年大多數的主要國家都加入使用。全世界使用的時區大約有40種，最主要的是"世界時 (World time)"或協調世界時 (UTC)。
民用時的一日共同約定開始於子夜，這相當接近太陽在時區中央子午線下中天的位置。一天通常分割為24小時，每小時60分鐘，每分鐘60秒。
閏秒 [编辑]
為維持民用時與視太陽運動的一致性，會加入正或負的閏秒。
一個民用時鐘的一天通常是86,400SI秒，但是在插入閏秒時將成為86,401秒或86,399秒。
是否要插入閏秒是依據國際地球自轉和參考座標系統服務測量的地球自轉，提前公布。閏秒的插入只能在6月30日和12月31日結束時調整。
日的界限 [编辑]
對大多數的晝行性動物，日開始於自然的黎明和結數於日落。人類，基於我們的文化背景和科學知識的不同，有幾個不同的概念取代了日的自然邊界，分別為猶太／希臘制以日落為日界、羅馬制以午夜為日界、及、巴比倫制以日出為日界。
日落為日界 [编辑]
猶太人的日開始於日落或傍晚（當三分之二-星等恆星出現）。穆斯林在齋戒月的每一天固定從黎明到日落。大馬士革檔案，在死海古卷中也相同的發現，在安息日的陳述被認為在看見太陽盤面在地平線上的距離與它的直徑相同時，「沒有人需要在禮拜五工作」，這大概表示負責這項工作的寺院社會將一天的結束定為日落前的不久，並將日落做為一天的開始。
中世紀的歐洲遵循著這一傳統，稱為佛羅倫斯曆推算：在這個系統中，一天開始於日落後的兩小時，因此黃昏的時間在現在的推算必須要退回一日曆天；像是聖誕夜、萬聖節前夕、和聖安吉的前夕，這些在舊曆法留存的節日，都是在節慶日的前一天晚上。
午夜為日界 [编辑]
目前全球大部份地區共同約定的民用日開始於子夜乃沿用古羅馬帝國制度，也就是由0:00開始計算完整的24小時直到24:00前；並以正午為一完整日之半分間。
日出為日界 [编辑]
在古埃及及古巴比倫，從日出到日出被認為是一天；在美國 ，夜晚是接在日之後的，換言之，所謂的「星期五晚上」通常是在星期五和星期六之間的整個夜晚。這是與猶太人不同的模式，而這種差異在民用日常會造成混亂。
發生在子夜前後得事件，通常都會被宣布成發生在前一天的夜晚。雖然VCR的程式設計，遵循的邏輯嚴格的將一天開始於子夜的0:00（錄影機設置的12小時標示法，將這個時間標示為「12:00 AM」，更容易造成混淆），但是電視節目指引仍然將日出前的節目列在前一天的節目表中，這使得像是「今天」、「昨天」和「明天」的夜晚，更為含糊不清。
其他日界 [编辑]
在較早期，票劵、宣判、等等具有一天或多天的有效期，或結束期，通常都會在子夜。但是，如果是一種服務（例如大眾運輸）的操作可能是從凌晨6:00至次日的凌晨1:00（可能會表示為25:00），最後這一小時可以算做前一天的一部分（也適用於時刻表）。依據日期的服務（「星期日關閉」、「不適用於星期五」，等等），都有含糊不清的風險。例如，在荷蘭鐵路一日票的有效時間是28小時，從0:00至28:00 （也就是第二天的凌晨4:00）。另一個例子是倫敦區域運輸服務的有效時間是「運輸日」，也就是說終止時間是票劵「到期」日期之後的凌晨4:30am。
24小時相對於白天 [编辑]
要區分全天和白天，之前英文是使用通俗的單字nychthemeron或更通俗的24小時；在其它的語言，通常是使用後者。其它的語言也有單獨的字詞來表示完整的一天，像是希伯來文的יממה、瑞士的dygn 、荷蘭的etmaal、波蘭的doba和俄文的сутки。在西班牙，使用singladura，但只是作為航海的時間單位，並且涵蓋在24小時的時間之內[4]。
相關條目 [编辑]
註解和參考資料 [编辑]
- ^ Non-SI units accepted for use with the SI, and units based on fundamental constants.
- ^ Resolution 1 of the 13th meeting of the CGPM (1967/68)
- ^ P. Kenneth Seidelmann, ed., Explanatory Supplement to the Astronomical Almanac, (Mill Valley, CA: Uni versity Science Books, 1992) 696.
- ^ singladura - Definición. WordReference.com. [2009-03-22].
外部鏈結 [编辑]
- Definitions of day, night, twilight (USA navy site)
- Formulas to calculate the length of day and night
- Sunrise and sunset, all year long, anywhere
- Show where it is daytime at the moment
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