昼夜交替是因地球自转所致。一昼一夜（一天）被划分为24小时整，可是地球自转一圈（360°）却是23小时56分钟4秒，大约少了4分钟。为什么？

  这绝不是误差问题，亦非地球自转变快。

  首先看看1天的定义：在地面上看，太阳连续两次运行到天空上同一位置（经度）的时间间隔，即为1天。既然1天被定义为24小时，那24小时便是精确无误，不可能少到4分钟之多。

  现假定在赤道上有高楼A，当阳光连续两次垂直射向楼顶时，此段时间间隔就是1天（24小时）。但地球既自转，又公转。第二次阳光直射楼顶时，地球已经公转前进了一段距离。很显然，这时地球自转必须多转一点，才能让阳光垂直射向楼顶，即到1天了。因此，1天的时长总是大于地球自转一圈的时间；也就是说，地球自转1圈比1天短。这就是自转少于24小时的道理。

阳光第二次直射楼顶时，地球前进了一段距离，它必须“回头”才能正对太阳(非比例图）

  因此，地球自转一圈的时间不等于一天的时长，基本原因在于地球的公转。但地球自转速度（或周期）和一天的时长是紧密相关的：

                地球自转周期 + 过转时间 = 1天的时长。

  类似地，月亮绕地球公转一圈（360°）为27.32天，但地球上看，一个月是29.53天。