昼夜交替是一种自然现象。地球是一个不发光且不透明的球体，同一瞬间阳光只能照亮半个球，被阳光照亮的半个地球是白昼，没有被阳光照亮的半个地球是黑夜·昼半球和夜半球的分界线（圈），叫做晨昏线（圈）。

任一瞬间，地球各地所处的昼夜状态可以用太阳高度来表达。太阳高度是太阳高度角的简称，表示太阳光线对当地地平面的倾角。在昼半球上的各地，太阳高度总是大于0度，即太阳在地平线之上；在晨昏线上的各地，太阳高度等于2度，即太阳刚好位于地平线上；在夜半球上的各地，太阳高度总是小于0度，即太阳位于地平线之下。由于地球不停地运动，昼夜也就不断地交替。昼夜交替的周期，或太阳高度的日变化周期为24小时，叫做一太阳日。太阳日制约着人类的起居作息，因而被用来作为基本的时间单位。此外，太阳日时间不长，使整个地球表面增热和冷却不致过分剧烈，从而保证了地球上生命有机体的生存和发展。

由于地球的自转地球不同位置同一时刻的昼夜情况是不一样的，有的是正午，有的是子夜，有的正经历昼夜交替的早晨，黎明或傍晚。当某地太阳升起到一天中最高位置时，太阳只射在该地所处的经线上，这时就是当地的正午。这样确定的时间叫做地方时(local time)。经度每相差15度，地方时相差1小时。

由于地轴是倾斜的，所以地球上不同地区的昼夜长短是不同的。在地球的南北两极地区，太阳终年斜射，昼夜长短变化最大。南北半球的高纬度地区还会出现太阳终日不落或终日不出的现象，即一天24小时都是白天或者都是黑夜，这就是极地地区的“极昼”和“极夜”现象。在南北极点，有长达半年的极昼和极夜。

对于昼夜交替现象的发现，取决于哥白尼(Nicolaus Copernicus1473～1543)的日心说：地球绕着太阳公转，同时也在自转，这就是一个对昼夜交替现象的合理解释。提出日心说后300年，一名叫傅科(Foucault，Jean-Bernard-Lon1819～1868)的科学家发现了摆的运动规律，给日心说提供了有力的证据。

世界各地的时间 彼此不同，也就是地方时不同。

有的地方是白昼，有的地方是黑夜。

我们这里是早上8点，在我们东面的日本是9点，在我们西面的莫斯科是凌晨3点。法国是1点，英国是0点。

越向东时间来的越早。世界分24个时区，我们在东8区。

我们每天都在经历昼夜交替，这是由于地球在不停自转导致的。如果太阳和地球都是带电体的话，太阳在旋转的时候，会受到宇宙中心的影响，产生一个很强的旋转电流，这个电流就会产生一个旋转的电磁场。这时的地球也会跟着产生一个感生电磁场，来阻碍太阳电磁场的旋转，这个感生电磁场就推动了地球的旋转，形成地球的自转。

打个简单的比方，花样滑冰运动员双臂伸直时旋转就会变慢，这就是因为旋转体的半径增加了，而角动量守恒，其线速度就必然减小；相反，如果双臂收拢，旋转速度就加快了。正是因为遵循着“角动量守恒”这个奇妙的定律，如今其他行星和各种天体，无一不是自转的。直到哥白尼提出，地球也是一颗行星，围绕着太阳运行的同时，自身则绕地轴自转，人们才理解了昼夜交替的原理。

你或许会问：在转椅上旋转的人，最终会因为转动轴的摩擦力而停下来，那地球的自转会不会也在逐渐放慢呢？没错，地球的自转速度也是在不断变化着的，不过远比转椅停下来的原因要复杂。

月球和其他天体的引力会稍稍“拖”住地球，使得地球的自转速度变慢，而地球内部的重物质下沉，可以使地球自转变快。另外，小行星、流星体的撞击，也可以改变地球的自转速度。

地球自转减慢还，与人类的活动有很大的关系，特别是人造地球卫星的发射，其反作用力让地球自转直接变慢，根据动量守恒的原理，这种因素应该是造成地球自转变慢的最主要原因了。