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在天文学上，自转周期是一个天体沿自转轴自转一周所需的时间。昼夜更替是一个动态的概念，主要是由地球自转这一运动而产生的，因光源来自太阳，所以昼夜更替的周期就是一个太阳日，即24小时。
地球自转周期
23时56分4秒
地球自西向东自转，同时围绕太阳公转。地球自转周期为23小时56分4秒（恒星日），即T=8.616×10^4s。
地球自转的周期性变化主要包括周年周期的变化，月周期、半月周期变化以及近周日和半周日周期的变化。周年周期变化，也称为季节性变化，是20世纪30年代发现的，它表现为春天地球自转变慢，秋天地球自转加快，其中还带有半年周期的变化。周年变化的振幅为20～25毫秒，主要由风的季节性变化引起。半年变化的振幅为8～9毫秒，主要由太阳潮汐作用引起的。此外，月周期和半月周期变化的振幅约为±1毫秒，是由月亮潮汐力引起的。地球自转具有周日和半周日变化是在最近的十年中才被发现并得到证实的，振幅只有约0.1毫秒，主要是由月亮的周日、半周日潮汐作用引起的。
地球存在绕自转轴自西向东的自转，平均角速度为每小时转动15度。在地球赤道上，自转的线速度是每秒465米。天空中各种天体东升西落的现象都是地球自转的反映。人们最早利用地球自转作为计量时间的基准。自20世纪以来由于天文观测技术的发展，人们发现地球自转是不均的。1967年国际上开始建立比地球自转更为精确和稳定的原子时。由于原子时的建立和采用，地球自转中的各种变化相继被发现。天文学家已经知道地球自转速度存在长期减慢、不规则变化和周期性变化。
地球自转速度
太阳在运行中捕获了地球，地球产生公转F和自转f，如果原始地球不存在自转，地球公转线速度F和地球赤道自转线速度f是相等的。
地球公转轨道线速度（平均）为：29.8公里/秒=107280公里/小时。
地球赤道周长：40076公里。
地球最初的自转一周时间为：
地球自转一周时间=赤道周长/赤道线速度=40076公里/107280公里/小时=0.37小时。
在距今5.43亿年，太阳捕获地球，地球开始有了阳光，地质时期进入显生宙的古生代，
冰川融化，生物界开始爆发式出现即开始复活，在岩石建造上出现大量的灰岩。
从地球最初自转一周0.37小时，经过5.43亿年，地球自转一周为24小时，减慢了：
24小时-0.37小时=23.63小时=83880秒。
减慢速率为：83880秒/543000000年=0.00015秒/年。