看看你手腕上的表，那個勤勤懇懇轉了幾十年的秒針一直告訴你：一天有24小時。但事實上，地球這個我們賴以生存的大鐵球，完成一次自轉只需要23小時56分鐘。

等等，這明顯不對勁！

那多出來的4分鐘是從哪冒出來的？難道是宇宙給我們的福利時間？還是愛因斯坦的相對論在跟我們開玩笑？

如果你從來沒思考過這個問題，恭喜你，你比99%的人類更誠實——至少你承認自己對生活在的這顆行星一無所知。

先來個簡單實驗，幫你的腦子熱熱身。想象你有兩個一模一樣的硬幣。把一枚硬幣平放在桌上，然后讓另一枚硬幣繞著它滾動一圈，假設兩枚硬幣之間沒有滑動。

問題來了：當滾動的硬幣回到起點時，它完成了多少次自轉？

普通人的直覺會說：一次啊，不就是轉了一圈嗎？

錯！大錯特錯！

正確答案是兩次。當滾動的硬幣走到半路時，它已經完成了一次完整的自轉。等它回到起點，就是兩次完整自轉。

你可能會質疑：這不科學啊！這硬幣走的距離不就是靜止硬幣的周長2πr嗎？怎么可能轉了兩圈？

問題就在這里：接觸點不是在平面上移動，而是在一個曲面上。從接觸點的角度看，外部硬幣似乎只轉了一圈，但這個接觸點實際上是沿著一個圓在移動。這就產生了額外的一次旋轉。

物理學家和數學家就喜歡用這種看似簡單實則變態的問題來折磨普通人，然后坐在角落里偷笑。

現在回到地球。

對地球而言，我們測量一天是基于遙遠的恒星位置。因為這些恒星遠到爆炸，所以太陽系內部的小打小鬧對它們在天空中的位置基本沒影響。當某顆特定的星星出現在與24小時前相同的位置，我們就說地球完成了一次完整的自轉。

這就是所謂的恒星日（86164秒，或23小時56分鐘4.0905秒）。

但是，你我這些凡人的日常生活根本不關心什么恒星位置，我們只在乎太陽。我們的作息——什么時候起床，什么時候去搬磚，什么時候睡覺全都和太陽在天空中的位置有關。

這就引出了太陽日的概念：地球自轉使太陽再次出現在天空中相同位置所需的時間。

問題是，太陽日的長度并不固定，因為地球繞太陽的軌道是橢圓形的，距離和速度都在不斷變化。

為了處理這種煩人的變化，我們用了平太陽日的概念（24小時零0.002秒），這基本上就是一年中所有太陽日的平均值。

要估算太陽日和恒星日之間的差異，可以這樣想：地球大約365天繞太陽一圈，所以一天內它移動了軌道的約1/365。要再次面向太陽，地球需要多轉一點點，大約是圓周的額外1/365。這額外的旋轉大約是(86164秒/365)，約236秒。因此，太陽日比恒星日長約236秒。

盡管地球完成一次自轉比完整的24小時少了4分鐘，但我們需要那額外的236秒來"追趕"太陽。這種調整確保了太陽每天在相同時間出現在天空的相同位置，與我們的日常安排保持一致。

所以，在一年中，恒星日比太陽日多一天。為什么？就像我們的硬幣實驗一樣，地球繞太陽轉了一圈后，自轉了366次，但太陽出現在正上方的次數只有365次。

再來說說月球。

月球大約27.3天繞地球一圈。但當我們考慮月相時，比如兩次滿月之間的時間，太陽的位置就至關重要了。

在27.3天后，地球已經沿著軌道繞太陽移動了一段距離，這意味著月球需要額外的時間來完美地對齊太陽、地球和月球，形成滿月。

月球必須額外行走的這段距離約占其軌道的7.5%（27.3/365天）。因此，月球大約需要27.3天再加上額外的7.5%，總共約29.5天，才能回到相同的月相，比如從滿月到下一個滿月。

這還不是全部。月球的恒星自轉周期也就是它完成一次自轉所需的時間是27.3天！！

這種同步意味著當月球繞地球運行時，它以相同的速率自轉一次。正是因為這樣，月球總是向地球展示同一面。除非發生什么變化，否則月球的背面（常被誤稱為"暗面"）將永遠對地球上的任何人隱藏起來。

所以每次看到月球，你看到的都是同一張臉。

## 其他行星：宇宙中的奇葩集合

看看下表，顯示了以地球24小時周期為單位的各行星"日"長度。金星特別引人注目，因為它基于自身自轉的一天比它相對于太陽的一天還長。為什么會這樣？

這種不尋常的特性是因為金星的旋轉方向與它繞太陽運行的方向相反——這種現象被稱為逆行運動。雖然大多數行星的旋轉方向與軌道方向相同，但金星從其北極上方看是順時針旋轉的，與其逆時針的軌道路徑相反。

這種逆行旋轉使太陽日相對于恒星日縮短，導致在金星上，太陽從西邊升起，從東邊落下，與我們在地球上的體驗相反。

金星基本上就是個離經叛道的怪胎，在太陽系這個大家庭里格格不入。它不僅自轉方向和別人相反，表面溫度還高達462°C，足以熔化鉛。

如果地獄真的存在，金星絕對是首選地點。

但更深層次的問題是：時間本身到底是什么？物理學家說它是第四維度。哲學家說它是永恒的流動。而普通人只關心下班還有多久。

愛因斯坦告訴我們，時間是相對的。在接近光速運動或強引力場附近，時間會變慢。這意味著如果你足夠有錢買一艘接近光速的宇宙飛船，你實際上可以活得更久——相對于留在地球上的窮人們而言。

看吧，連宇宙都是資本主義的擁躉。

現在你知道了，當你的老板抱怨你遲到了4分鐘時，你可以反駁說："根據地球的實際自轉周期，我其實提前來了20分鐘。"然后優雅地收拾東西，等著被解雇。

我們的計時系統是基于天文觀測的一系列妥協和平均值。沒有絕對準確的一天，只有一個對大多數人足夠好用的約定俗成。

時間，這個最偉大的發明，既不是發明也不完全是發現——它是我們為了不讓社會陷入絕對混亂而共同遵守的協議。地球不在乎你的會議安排，月球不會因為你的截止日期而改變軌道，宇宙更是對你的存在毫無感知。

在浩瀚宇宙的尺度上，我們的所有時間概念都毫無意義。但對于我們這些壽命短暫的碳基生物來說，知道什么時候吃午飯，什么時候去睡覺，還是挺重要的。

你不是在與秒針賽跑，你只是在與一個圍繞恒星旋轉的巖石球上的社會習俗保持同步。

而那額外的4分鐘？就當是宇宙送你的禮物吧！