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正如我们所见到的，地球自转和绕太阳公转组成了一个钟，而且必然是我们永远也离不开的一个精良钟，它在今日科学界制定了一个公认的标准。许多严格的历法，就是在太阳、月球和季节的周期运动基础上创造出来的。
最简单、最清楚的计算单位是“日”，从一个日出到另一个日出；或者，从一个中午到另一个中午。因为从实用的角度来看，从中午到中午的时间总是相同的，而日出的时刻是随季节变化的。人们可以用非常简单的工具来计算从正午到正午的时间。例如，在沙土上插上一根棍棒，或者利用某根柱子或某一棵树，也可以利用你自己的身影。如果你站在北半球，当你的身影指向正北而身影也是最短时，那么这时的太阳就在天顶，正是中午的时候。利用一些永久性的或半永久性的自然物做标记，你就能计算时间和天数。使用稍微复杂些的装置，就能计一个月或几个月，甚至计算地球绕太阳的公转数，即年数。
太阳和月亮是可靠的，不会停止或“损失”时间，而所有的人造钟都存在着这种可能性。太阳和月亮的稳定度很高，科学家依据它们的时标能预见到地球上任何地方日出或日落的时、分、秒等，还能早几百年或几千年预见到日食或月食以及别的与时间有关的事件。此外，在国际上不存在争论“谁的太阳最权威”的可能性，人们不必对它们的运转或调节负任何责任。
如果每个周期都整齐划一，那倒非常方便，但事实并非如此。地球绕太阳一周需365天5时48分46秒，在364天中，月球约绕地球13圈。这样就给早期的天文学家、数学家或历法家提出了一些需要解决的理论问题。
地日钟与更精密的标准钟相比，并不是一个很稳定的钟。地球绕太阳的轨道不是一个规则的圆形，而是一个椭圆形，因此，地球在接近太阳时的运转速度比它在远离太阳时的速度要快。地球的轴与它绕太阳公转的轨道平面成倾斜状态，地球的自转是不规则的，地球也在绕自己的轴摆动。所有这些事实说明了地日钟不是一个准确的钟。我们今天计算出的日与用日晷测量出的日之间，在2月份和11月份相差约15分钟。虽然这些影响能预测到，因而不会引起严重的后果，但是它亦带有既明显而又无法预测的变化。
考古发现的守时日钟石碑建筑，显然是为了庆祝某个特定的日子而设立的，例如庆祝夏至（仲夏节）。夏至这一天白昼最长，出现在6月21或22日，到底是哪一天，取决于是闰年还是平年。几千年来，地球和太阳所组成的“钟”有效地调节着每天的活动，古人是在日出起床并开始工作，日落时结束一天的劳动，中午休息和吃饭，他们不需要比这更准确的时间，比如许多节日和有趣的纪念日。
2002年4月，日本产业技术综合研究所对230万年的海洋沉积物进行测定后认为，地磁以10万年为一个周期发生变化。这些海洋沉积物是从新几内亚岛附近的海底取出来的，长度达42米。该所使用高灵敏度的磁强计对其中的微粒进行测定，发现地磁强度和磁倾角以10万年一个周期变化，与地球公转的椭圆形轨道的变化周期及冰河期的变化周期相一致。这是沉积物中所含有的磁铁矿等的微粒受到了地球公转轨道变化及冰河期变化影响的结果。地磁的发生是由于地球内部大约2900～5100公里深处的主要成分铁呈熔化状态，在流动时发生的电磁现象，其强度和磁倾角在以不到2万年的周期发生变化。