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成語動畫廊:度日如年

度日如年:形容過一日猶如一年咁耐,比喻日子漫長艱難。 要理解呢個成語之前首先要了解何謂「日」同「年」。科學上描述「一日」嘅方式有兩種,分別為恆星日(sidereal day)同太陽日(solar day)。兩種方式都係描述行星自轉所需嘅時間,分別在於前者以遙遠嘅恆星為指標(你喺一個遙遠恆星上觀察到一個行星經過兩次需要嘅時間);而後者就以太陽做指標(你喺一個行星上觀察到太陽出現兩次需要嘅時間,亦可以理解為兩次日出相隔嘅時間)。


恆星日 vs 太陽日
恆星日 vs 太陽日

Credit: 香港大學物理系


以地球為例,一個恆星日嘅長度係23小時56分鐘4秒,呢個數值係基於地球完成一次自轉所需嘅時間。然而,地球自轉時同時會受到公轉影響,情況就好似喺迪士尼玩咖啡杯嘅時候你個人會同隻杯一齊轉,驅使地球每個自轉週期都需要額外轉多大約1°先可以再次面向太陽,所以一個太陽日嘅時間就係大家所認知嘅24小時,比起恆星日長。

tropical year


另一邊廂,回歸年(tropical year)就係描述「一年」嘅常用單位,數值係基於太陽再次出現喺地球軌道同一點所需嘅時間。地球完成一次公轉會經歷365.2422個太陽日,現時通用嘅曆法格理曆(Gregorian calendar)將一年制定成365日,剩餘嘅0.2422個太陽日就以四年一次嘅閏年補償。 「度日如年」呢一句對於地球人嚟講係顯淺易明嘅表達手法,畢竟日同年之間嘅差距的確非常大,不過如果將呢句放到去其他行星上就未必啱用喇。


venus rotation
金星以順時針方向自轉,同公轉方向相反

Credit: Pearson Education

金星比起地球接近太陽,公轉週期比地球短,只需要225個地球日。但係金星嘅自轉速度就慢得誇張,一個自轉週期足足長達243個地球日,代表金星一個恆星日其實重長過一年。而轉折點在於金星自轉方向同公轉相反,令到金星兩次日出之間嘅時間比一個恆星日短,每個太陽日只係相隔117個地球日,所以金星一年都仍有接近兩日嘅時間(225/117~1.92)。


mercury solar day
水星及太陽位置變化

Credit: The Planets Today

而金星嘅鄰居—水星情況就更加有趣。水星係太陽系入面公轉最快嘅行星,公轉一次只需要88個地球日,至於自轉週期就比地球長,要59個地球日。從數字上計水星一年大約長1.5日(88/59~1.49),但由於水星兩次日出之間相隔176日,所以水星嘅一個太陽日實際上會橫跨兩年,稱得上係真正嘅「度日如年」! References: https://hk.space.museum/archive/EducationResource/Universe/framed_c/lecture/ch02/ch02.html





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