一天有24个小时，这只是对于生活在现代地球上我们而言。科学家早已发现，在地球漫长的历史中，其自转速度一直在变慢，这也就意味着，在遥远的过去，地球上的一天要比现在短得多。那么，是什么在减慢地球的自转速度呢？这个问题有一个广为人知的答案：月球。

其原理简单来讲就是，月球引力会在地球表面的海洋中形成明显的潮汐隆起，由于地球自转速度比月球公转速度更快，因此这种潮汐隆起就会被地球带着跑在地月连线的“前方”，如此一来，就会形成一个反向的扭矩，进而对地球的自转形成一种阻力。

尽管这样的阻力非常微小，但在漫长的时间里，地球的自转动能仍然会被一点一点地消耗，其中一部分能量转移给了月球，导致月球距离地球越来越远，而地球自己则越转越慢。

所以从这方面来讲，在地球的历史中，其自转速度应该是逐渐变慢的，地球上一天的时间也应该始终具备一种逐渐变长的线性趋势。

然而科学家通过大量分析远古地质记录，却发现了一个奇怪的现象：在距今约20亿年至10亿年之间，地球自转逐渐变慢的线性趋势消失了，以至于整整10亿年，地球上一天的时间都被“锁定”为19小时左右。

也就是说，在这个时间段里，有一种力量阻止了月球对地球自转的减速作用，这是谁干的呢？对此，科学家也非常感兴趣，在经过深入研究后，他们给出了一种合理的解释：这应该是太阳的杰作。咋回事呢？我们接着看。

需要知道的是，在白天的时候，太阳的光照会加热地球的大气，从而导致其发生膨胀，而到了晚上，地球大气又会冷却收缩，随着昼夜交替，地球大气就会产生一种巨大的周期性压力波，为了方便描述，我们可以将其称为“大气热潮汐”。

科学家表示，由于太阳辐射引起的大气热响应与地球自转之间的相位差导致了一个前向的力矩，因此“大气热潮汐”实际上是对地球的自转产生了一个加速的扭矩。

在大多数情况下，“大气热潮汐”产生的加速扭矩，都远低于月球引发的海洋潮汐的减速扭矩，所以月球的“刹车”作用占据了主导地位，但在距今约20亿年至10亿年之间，情况却不一样。

具体来讲，作为一种周期性压力波，“大气热潮汐”在地球大气中的传播速度，与大气的成分和温度直接相关。根据科学家的研究，在那个时候，地球大气的成分和温度，使得“大气热潮汐”的传播速度刚好与地球自转速度相匹配。

在这样的情况下，两者就形成了一种微妙的“共振”现象，这会造成“大气热潮汐”对地球自转的加速作用成倍增加，进而赶上了月球的减速作用。

于是一场持续了整整10亿年的“拉锯战”就此上演，即：月球引发的海洋潮汐试图让地球的自转慢下来，而太阳引发的“大气热潮汐”则试图推着地球转得更快，由于这两股力量势均力敌，因此地球自转的减速过程就停滞了，而地球上一天的时间，也就被长期“锁定”为19小时左右。

到了大约10亿年前，地球经历了一系列剧烈的环境波动（包括气温下降和大气成分的改变），这种微妙的“共振”现象才终于被打破，在此之后，月球对地球自转的减速作用再次占据了主导地位，于是地球的自转“刹车”被重新踩下，地球上一天的时间也开始继续缓慢增加，直到现在的24个小时。

值得一提的是，月球对地球自转的减速作用至今仍未停止，它也因此在以每年大约3.8厘米的速度远离地球，所以在未来，地球上一天的时间还会继续增加，根据科学家的估算，在大约2亿年后，一天的时间将会是25个小时。

参考资料：Mid-Proterozoic day length stalled by tidal resonance. Nat. Geosci. 16, 567–569 (2023). doi.org/10.1038/s41561-023-01202-6