時差是怎麼來的呢？

我們知道，地球在繞著太陽公轉的同時，也在自轉，地球自轉一圈的時間大約是24小時，但目前真實的自轉週期為23時56分4秒。地球的自轉造成了地球上的晝夜節律，時差由此而來。

這就要從太陽系的形成開始說起。按照目前流行的理論，在46億年前，最初的太陽系從一個原始星雲中誕生了。但這個原始星雲中的物質不是平均分佈的，而是有的地方質量大些，有的地方質量小些。根據萬有引力定律，引力的大小與物質的質量成正比，在萬有引力的作用下，星雲中的物質開始聚集，壓縮，質量較小的就開始圍繞質量較多的地方旋轉，並逐漸形成太陽、行星以及各種天體，並一直保持著旋轉體最初的角動量。角動量與旋轉物體的半徑、質量和線速度有關，並且滿足能量守恆定律。正是因為遵循著“角動量守恆”這個奇妙的定律，如今其他行星和各種天體，無一不是自轉的。而且，地球的自轉速度也會改變，比如說，太陽和月亮及其他天體對地球的引力，會讓地球自轉的慢一些，而地球內部較重的物質下沉，則會增加一點自轉速度。

地球自轉示意圖，由Wikiscient, Tdadamemd

瞭解了地球的自轉，就比較容易理解時差了。最開始的時候，大概世界各地的人們都是利用太陽來確定時間。比如我們中國，古人就發明了日晷，當日晷的影子最短的時候，就是正午的時間，也就是現在的中午12點整。想象一下地球儀上的經線，也被稱為子午線，當太陽恰好經過子午線的時候，就是當地的正午12點，這被稱為太陽時。由於地球是個球體，又在自轉，當你所在的經線恰好正午12點時，與你相鄰的經線所在的地區如果也是將太陽經過當地經線的時刻定義為正午12點，那麼就會與你有了時差。太陽時每隔經度1°就會相差4分鐘，當你所在的太陽時正午12點時，你東邊1°經線的地方，已經是 12:04，而你西邊1°經線位置，才11:56。

1675年，英國皇家天文臺確立了“格林尼治標準時間”，即透過格林尼治天文臺子午線的太陽時。1884年10月舉行的國際子午線會議上，將透過英國格林尼治天文臺舊址的經線作為本初子午線，東、西各7.5°範圍內作為零時區，向東、向西經度每15°分為一個時區， 彼此相差1小時。1949年中國開始採用單一時區，把臺北時間(東八區的標準時間)作為全國的統一時間。

世界時區圖，中間的紅色虛線為本初子午線和國際日期變更線

記住“時差是向東跨過一個時區加一個小時，向西跨過一個時區減一個小時”。

比如東八區和東十區， 是向東跨過了2個時區，那麼東十區就比我們臺北時間早了2個小時，當我們正午12點時，東十區的人們已經是14點了。再比如，西5區的紐約，從東八區到西五區，是向西跨過了13個時區，那麼就往回退13個小時，當臺北時間是正午12點時，紐約則是前一晚的23時。值得注意的是，大致上以180度經線作為日界線，也叫國際日期變更線；但這條經線也會穿過一些陸地，為了解決不便，因此日界線並不完全沿180°的子午線劃分，而是繞過一些島嶼和海峽，讓這條線只是穿過了大洋。由西向東穿過日界線要減一天，比如從中國飛美國；由東向西穿過日界線則要加一天，比如從美國飛中國。

總之，時差是由於地球自轉造成的，當地的人們都是將太陽經過當地經線時定義為正午12點，全球分為了24個時區。