众所周知,地球上的一天有 24 小时。几千年来,人们一直通过天文观测来测量这一时间。然而,天文学家克里斯蒂安·惠更斯于 1655 年发明了第一台实用的摆钟,为我们提供了第一种在不使用望远镜的情况下以机械方式保持这一时间尺度的方法。到 19 世纪末,这些时钟的不断改进以及新的天文观测技术开始暗示地球自转并不是恒定的。1939 年,通过对太阳系物体的天文观测,地球自转速度的变化被清楚地确定下来。在 20 世纪 30 年代,新开发的石英钟被用来显示地球自转速度的明显年度变化。随后,1934 年至 1937 年三年期间摆钟的时间与地球自转之间的差异表格也被用来显示地球自转速度的年度变化。我们现在知道,大气变化导致的日长年变化小于±0.5毫秒/天。近代研究利用公元前720年至公元1600年古代和中世纪的日食记录以及1600年以来的月掩星记录,研究了地球自转速度的长期变化。化石记录表明,七千万年前,恐龙在白垩纪晚期的地质时期笨拙地行走,一天为23个半小时。再往前追溯,4.3亿年前的珊瑚化石表明志留纪的一天大约为21小时。我们现在知道,除了由于月球潮汐作用导致的地球自转长期减慢之外,地球还受到从十年到亚日的许多频率的变化的影响,这些变化有许多地球物理和气象原因。地球自转速度的变化导致了一天的长度变化。
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