普通天文學/每日運動
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每天，地球繞其軸自轉一次。在地球赤道，由於這種自轉，我們以每小時近一千公里的速度繞地球中心運動。我們沒有感覺到任何東西，但我們可以看到地球自轉的影響。地球上的觀察者看到天空中的一切似乎以每天一次的速度繞地球旋轉。這種運動對於一個在外面呆一會兒的觀察者來說並不明顯，因為它非常緩慢。為了使運動變得明顯，觀察者必須觀察天空幾個小時。白天，這種運動表現為太陽的運動，太陽從早晨的東方移動到傍晚的西方。晚上，星座移動，似乎繞著極點旋轉。
由於恆星的每日運動是由驅動太陽運動的相同機制驅動的，因此恆星的運動方式與太陽的運動方式幾乎完全相同。事實上，天空中的一切在一天的時間內幾乎以完全相同的方式移動。太陽和行星的運動只有當行星沿著軌道圍繞太陽運動時才會有所不同，並且在地球上是可見的。
當地球自轉時，我們似乎看到天球在旋轉。它繞地球的極點旋轉，因此天極似乎是靜止的，恆星和行星似乎繞極點做圓周運動。恆星以每小時 15° 的速度移動。
示意圖說明了地球自轉導致的天球每日運動。太陽、月亮、行星和恆星圍繞地球做圓周運動。由於觀察者相對於地球自轉軸傾斜，因此每日運動也顯得傾斜。因此，天體似乎以一定角度升起和落下。
從圖中我們可以看到，恆星應該在大致的東方升起，並以一定角度升起。在北半球，恆星升起時向南移動，而在南半球，恆星升起時向北移動。對於站在赤道的觀察者來說，自轉軸是水平的，恆星垂直於地平線從東方升起。
由於恆星似乎繞著天極旋轉，因此一些非常靠近極點的恆星永遠不會升起或落下。當然，北極星永遠不會落下——它保持固定。只有非常靠近赤道的觀察者才能看到小熊座中的任何恆星升起或落下。足夠靠近極點而永遠不會被看到升起或落下的恆星被稱為極星。這些恆星始終位於觀察者地平線上方。不同的恆星對不同的觀察者來說是極星。
想象一下站在北極。你會看到北極星在頭頂，所有其他的恆星都圍繞它旋轉。實際上，是你自己在旋轉。從北極來看，所有恆星的運動都是水平的。地平線上的恆星沿著地平線掠過，永遠不會升起或落下。天空中的恆星也水平移動，永遠不會上下移動。從兩極來看，所有可見的恆星都是極星。
在地球赤道，情況有所不同。天極出現在南北方向的地平線上。當恆星圍繞極點運動時，它們全部升起和落下，無論它們距離極點有多近。從這裡來看，沒有極星。當你從赤道移動到兩極時，你會看到越來越多的恆星成為極星，直到最終到達兩極，你會發現所有的恆星都是極星。
幾個世紀以來，日出一直是日曆中最基本的時間單位。測量日出過渡就像數日出或日落一樣簡單。最早的時鐘，日晷的前身，是透過跟蹤太陽在天空中每日的運動而工作的。
日晷利用太陽的位置來顯示時間。（日晷的晷針可以用來尋找北方：太陽投下的最短陰影（中午）指向北方。）當然，並非所有時鐘都是透過測量太陽來工作的，儘管所有時鐘都是透過測量一些可靠的週期性和規律的程序來工作的。例如，手錶透過測量石英晶體的振盪來測量時間。原子鐘利用銫原子的自然振盪週期來測量時間。其他時間系統與地球的運動有關，但有各種方法可以以此方式測量時間。任何特定方法測量的時間不能保證與另一種方法測量的時間一致，因此有時需要在不同“型別”的時間之間進行轉換。
日晷測量的時間被稱為地方太陽時。地方太陽時根據太陽繞地球的運動而變化。由於地球繞太陽執行的速度在一年中略有變化，因此這種運動並非完全均勻。有時，當地球在軌道上執行得更快時，太陽日就更短。早期的計時員從未注意到這種細微的差異，但精確機械鐘的出現使得測量晝夜長度的微小變化成為可能。
為了解決這個問題，天文學家發明了平太陽時。平太陽時對晝夜的長度進行了平均，使得每天的長度相同。這個標準與真太陽時相差最多 15 分鐘，但對於能夠看到差異的精確時鐘來說，它更方便。在一年中，地方太陽時會漂移，但它們在經過一整年後始終一致。
在歷史上，世界上每個城鎮都保持著與其他每個城鎮略有不同的“正確時間”。在地方太陽時下，中午發生在太陽透過觀察者子午線的那一刻。在不同地點的兩個觀察者將在不同的時間觀察到地方中午。這就是地方太陽時被稱為“地方”的原因。當交通和通訊速度緩慢時，這種差異並不成問題，但火車和電報的發展使得即使是相鄰城鎮之間的微小差異也很重要。為了解決這個問題，開發了時區。標準時間被定義為附近經線上的時間。對於大多數地點來說，時區與地球本初子午線測量的時間相差幾個小時。
由於歷史原因，本初子午線以穿過英格蘭格林威治天文臺的經線為基礎。該時區被稱為格林威治標準時間，通常用作比較時間時的標準，而不考慮當地時區。由於這個原因（因為它被普遍使用），它也被稱為世界時。這是最常用的太陽時形式，也是最常用的時間測量單位。
使用太陽作為時間標準是非常自然的，因為晝夜迴圈對於地球上的生命至關重要。因此，大多數人認為一天是太陽穿過天空一次所需的時間。太陽在天空中表面的運動與其他一切的運動相似，但並不完全相同。每日運動幾乎完全由地球的自轉驅動，但太陽的運動與恆星的運動不同。這是因為地球正在繞太陽執行。當地球自轉和一天過去時，地球在其軌道上移動了一點。由於地球的位置發生了變化，完整的自轉並沒有完全將太陽帶到天空的另一側。這意味著地球在太陽日的時間內會進行超過一次完整的自轉。
恆星日是指恆星繞天空一週所需的時間，等於 23 小時 56 分鐘。恆星這個詞的意思是“與恆星有關”。太陽日和恆星日之間的長度差異會導致恆星的升起和落下時間在全年變化。例如，如果參宿四今天中午升起，它明天將在 11:56 升起。在六個月內，它將在午夜升起。由於太陽日之間的差異與地球的軌道有關，因此一年中恆星日比太陽日多一天。
恆星月是月亮相對於恆星的週期；大約 27（1/3）天（每天 13 度）。古代人利用這段時間來追蹤時間，正如懷俄明州謝里丹的巨角醫學輪所證明的那樣。
恆星時被廣泛用於天文學，因為它可以用來判斷哪些恆星將升起。在給定的恆星時，天空中的恆星始終相同。準確地找到恆星的位置比找到太陽的位置更容易，因此太陽時的測量通常間接地基於恆星時。現代技術使用原子鐘測量時間，然後透過測量恆星時將時間與地球的運動聯絡起來。
朔望月是指從一次新月到下一次新月；大約 29.5 天。這比恆星月長大約兩天。造成這種情況的原因是，當月球繞地球執行時，地球也在繞太陽執行。因此，月球必須執行超過 360 度才能回到地球上同一個子午線上方原來的位置。
對於住在海岸邊的人來說，潮汐在日常生活中的作用非常重要。儘管如此，在人們充分了解引力之前，潮汐的成因幾個世紀以來一直是個謎。人們一直懷疑潮汐與月球有關，因為當月球處於天空中的最高點和再次低於地平線最低點時，總是出現高潮。事實證明這是正確的。
潮汐的出現是因為月球的引力對面向月球的地球一側的拉力大於面向地球另一側的拉力。因此，引力“拉伸”了地球。月球的潮汐拉力使地球呈橢圓形。這種拉力對海洋的影響比對陸地的影響更大，因為海洋是液體，對運動的抵抗力更小。
潮汐的拉伸效應在地球上產生了兩個高潮位置，一個高潮位於地球面向月球的一側，另一個位於地球背向月球的一側。隨著地球自轉，高潮位置下的地點也會移動。如果月球不繞地球執行，高潮每天會精確地出現兩次，間隔 12 小時。月球的軌道改變了高潮位置在整個月週期中的位置，從而將高潮之間的時間延長到大約 12.5 小時。
太陽也對地球有潮汐影響，儘管這種影響遠小於月球的潮汐影響。由於太陽對地球兩側的引力差異遠小於月球，所以太陽使地球膨脹的趨勢要小得多。儘管如此，太陽對潮汐的貢獻仍然很明顯。當太陽、月球和地球對齊時，太陽會增加月球的潮汐拉力，使潮汐更大。這被稱為 **大潮**。（大潮與春季無關。）當月球與太陽成直角時，太陽的潮汐拉力會干擾月球的潮汐拉力，使潮汐減弱。這種配置被稱為 **小潮**。
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