1日の長さは本当はどれくらい？

1日の長さは、地球が1回自転するのにかかる時間と同じ。よく聞く話ですが、じつはまちがいです。その理由を見ていきましょう。

今は正午だと想像してみましょう

地球の上に立っていて、今は正午。太陽はちょうど真南の、その日いちばん高いところにあります。地球がちょうど1回自転し終えたとき、太陽は空のどこにあるでしょう？

地球は自転しているだけでなく、同時に太陽のまわりを公転しています。1回自転するあいだに、軌道の上を少し進むのです。もし1日がちょうど1回転なら、次の日の正午、太陽は真南ではなく、少しずれた場所にあることになります。

3か月たつと、ずれはずっと大きくなります。時計が自転の回数どおりに進むなら、時計が12時を指しているのに、太陽はやっと昇ってくるところです。では、地球は本当に24時間で1回自転しているのでしょうか？

地上で暮らすうえで大事なのは、地球が1回自転する時間ではありません。1日は正午から次の正午まで、つまり太陽がふたたび真南に来るまでをはかります。だから1回自転したあと、地球をもう少しだけ回します。

1年は365日、円は360度。つまり地球は1日に軌道を約1度進み、その分だけ余計に回らなければなりません。

地球が1度進んだので、さらに1度回します。これは1回転の360分の1です。1日は24 × 60 = 1,440分なので、その360分の1は4分。ここでやっと、太陽は昨日の正午と同じように真南に戻ります。

地球がちょうど1回自転する時間が恒星日です。長さは23時間56分。遠くの星から見れば、そのあいだに地球はほとんど動いていません。だから1恒星日たつと、すべての星座が空の同じ位置に見えます。

太陽がまた真南に来るまで地球をもう少し回すと、太陽日になります。長さは平均24時間で、私たちの時計はこれに合わせて進みます。ふだん「1日」というときは、太陽日のことです。

恒星日は4分短いので、どの星も毎日4分ずつ早く昇ります。1か月で2時間、半年で12時間です。だからオリオン座は冬の夜空に見えますが、夏は昼間に昇って沈みます。

今夜22時に、明るい星がどこにあるか覚えておきましょう。1週間後の同じ時刻に見ると、少し西へ移っているはずです。

1年は365太陽日です。でも恒星日は4分短いので、1年に1つ多い366回分が入ります。つまり地球は1年に366回自転しています。

何を基準にするかで変わります。星を基準にすると、地球は23時間56分で1回自転します。太陽がまた同じ場所に来るには、もう少し回る必要があるので、太陽日は24時間です。