在原始人眼里，昼夜交替是一件很神秘的事。太阳一落山，黑夜就随之降临，那么太阳落山后跑到什么地方去了呢？为什么它在西边落下去又在东边升起来了呢？对此，原始人希望得到解答。夸父追日的故事似乎人人皆知。但是夸父很可能不是一个人，而是一个氏族。夸父族的人为了解开昼夜交替之谜，便跟随着太阳运行的方向，不断向西迁徙，西边干旱缺水，夸父族的人付出了很大牺牲。这次探索不可能有什么实际成果，但确实是一次伟大的壮举。
我们知道，由于地球绕着它的自转轴自转，就看到太阳升起、落下、再升起，这就是一天。又由于地球沿着椭圆形轨道绕太阳公转，四季分明的气候就在地球上一年一年地交替出现，植物为适应这种气候便一年一度地花开花落。人类为搞清楚这个事实曾探索了几千年。
通常我们说，一天24小时，一年365天，这只是一个概数，用不同的观测依据和方法得出的时间是有微小差别的。一般来说，一天的时间为23小时56分04秒，一年有365.2422天，我们现在用的历法就是以此为根据。可这两个时间常数是历来如此吗？或者说，地球就是一直这么一天24小时，一年365天地“转”着并将永远“转”下去吗？
不是的。1960年，有两位天文学家在前人工作的基础上，经过认真的研究，肯定地球自转的速度越来越慢。他们计算出约每过100年，每天的时间要延长0.001～0.002秒。这样，4亿年前一天只有21小时，一年有417天。然而，地球物理学家无法验证天文学上的这一结论是否正确。这两位天文学家在其名著《地球的自转》一书中声称：“关于日长在地质时代的变化没有任何化石证据。”这句话响亮地向地质学家提出了挑战。
几位古生物学家响应了这一挑战。1963年，一位叫威尔斯的专门研究珊瑚的美国古生物学家发现，珊瑚的骨骼较好地记录了时间的变迁。珊瑚的骨骼不是正规的圆柱体，而是呈时粗时细，粗细相间的节状。这一粗一细代表了季节交替；粗的部分是夏天形成的，细的部分则是冬天的成绩。在骨骼外壁上，又有很多细细的生长线，数一数现代珊瑚的生长线，发现在一年生出的骨骼上正好有360多条细线，与一年的天数大致相等。于是，他猜测，这种生长线是珊瑚一天生长的标志。这个看法是有道理的，因为珊瑚是与海洋中的藻类共生的，藻类要进行光合作用，光合作用在白天和黑夜显著不同。因而珊瑚为了发展骨骼而吸收碳酸钙的数量在白天与黑夜明显不同，从而在珊瑚骨骼上就留下了一天的生长纹路。
威尔斯后来转向研究古珊瑚化石。他又发现，一些保存完好的古珊瑚化石与现代珊瑚一样，也有很细的生长线，但在一年生长的骨骼内，生长线的数量比现在多。在距今3.5亿年前，每条粗带内的生长线为400条左右，而在距今2.8亿年前则为385～390条。也就是说，3.5亿年前，一年有400天；而2.8亿年前，一年约有388天。目前一年只有365天，可以说，随着时间的推移，每年的天数确实在减少，与天文学的推测极为吻合。
当然，地球的自转速度并不是均匀减慢的，所以每年的天数变化并不是这样匀速减少的。按科学家们所示的速度倒推过去，在20亿年前，一年应为700天，可对这个时期的化石研究表明，当时一年有446～448天。所以，对于地球在大跨度时间范围内的自转速度和年天数的变化规律还需要进一步研究。
地球自转不仅有长期减慢的趋势，还有季节性变化。一年中4月9日～7月28日，11月～18日～1月23日为加速阶段；1月25日～4月7日，7月30日～11月16日为减速阶段，基本上是加、减速各占半年。
另外，地球自转还有不规则波动，有时急剧，有时平缓。
一般认为，地球自转的长期减慢主要是与月球和地球的潮汐作用有关；而季节性变化主要是由气候变化引起的，不规则波动的原因可能与地球内部物质运动有联系，也可能与太阳活动有关，原因尚未彻底弄清。地球自转速度的变化对地球的气候、地质演变以及生物演化可能都有影响。如科学家们发现，当地球的自转速度处于由减慢变为加快的转折阶段时，全球的大地震比较活跃。为了探讨这种影响到底是怎样的，科学家们已做了大量工作，并继续做着进一步的研究。只要你倾心关注，你会发现科学家们在不时地向人们报告新的研究成果。
可以预料，对于地球自转速率的变化，我们还会有更新的发现。尤其是这种变化对地震的发生、火山的爆发、气候的变迁以及洪水、干旱、飓风的来临会产生怎样的影响，科学家们将会进行更深入的研究。