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地球自转是地球绕着通过南北极的自转轴进行的旋转运动。地球自西向东旋转，也就是逆时针方向旋转。完成一次完整的自转大约需要24小时，这就是我们一天的时间长度。正是由于地球的这种自转运动，才产生了我们观察到的太阳东升西落的现象。
相对运动是物理学中的一个重要概念。当观察者和被观察的物体之间发生相对位置变化时，观察者会感受到物体在运动。比如我们坐在行驶的汽车里，看到窗外的树木和建筑物向后移动，但实际上是我们在向前运动。同样的道理，当地球自转时，地面上的我们会看到太阳在天空中移动，这就是相对运动的体现。
在地球和太阳的系统中，太阳作为一颗恒星，位于太阳系的中心，相对于地球来说基本保持静止状态。地球距离太阳大约1.5亿公里，这个距离被称为一个天文单位。地球在进行自转运动的同时，太阳持续发出光线照射地球，使地球的一半始终处于白天状态。正是在这样的空间关系下，地球的自转运动产生了我们观察到的太阳东升西落现象。
现在让我们从地面观察者的角度来理解太阳东升西落的现象。站在地球表面的观察者实际上是随着地球一起在自转。当地球自西向东旋转时，观察者的视线方向在不断变化。在清晨，观察者面向东方时能看到太阳升起；到了中午，太阳出现在头顶；傍晚时，太阳在西方落下。整个过程中，太阳实际上是相对静止的，是地球的自转使我们看到了太阳的视运动。
现在让我们完整地观察太阳东升西落的全过程。地球自西向东自转，完成一次自转需要24小时。在这个过程中，地面上的观察者会经历完整的昼夜循环：清晨4点到8点是日出时间，太阳从东方升起；8点到12点是上午时光；12点到14点是正午时分，太阳位于头顶；14点到18点是下午时光；18点到20点是日落时间，太阳在西方落下；20点到次日4点则是夜晚。这个规律性的现象完全是由地球自转造成的，太阳本身并没有围绕地球运动。