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第17章 日历上失踪的10天

太阳历的纪元是朱利斯历

目前我们使用的太阳历(阳历)纪元可追溯到公元前46年罗马朱利斯·恺撒皇帝时期。在他登基以前使用的日历也和今天一样一个月有30天或31天,不过一年却只有10个月。所以,日历上的新年周期与实际季节变化是不一样的,罗马人为了解决这个问题也像阴历一样不时追加闰月。

然而这样做却出现了问题。决定闰月的权际在于大主教,很多身居高位的官吏为了延长其任期纷纷给大主教送礼要求增加闰月,其结果有的时候一年甚至达到400天。

随着朱利斯·恺撒皇帝登基,这种现象开始得到遏制。首先他把1年定为12个月365天。另外,把原来含有春分的3月作为一年开始改为一年的第三个月。在英语中也能找到这样的变革痕迹,比如表示12月的December的前缀“Dec”是10的意思,因为3月为一年的第一个月时,12月恰好是第10个月。

朱利斯·恺撒之所以更换一年的第一个月,据说是因为罗马皇帝即位是在新年,由于他登基心切等不了那两个月,于是就把新年提前出两个月。皇帝们的这种私欲也从朱利斯(Julius)皇帝和奥古斯都(Augustus)皇帝取自己的名字July和August命名7月和8月中也体现得淋漓尽致。

还有,在原来的朱利斯日历中,单数月为31天,除2月外的双数月为30天,2月为28天或29天。然而奥古斯都登基后,发现朱利斯的7月是31天,而自己的8月却是30天,便将8月改为31天,而后把9月和11月改为30天,10月和12月改为31天。目前日历中使用的每月天数就是这个时候确定下来的。

日历中消失的10天

在朱利斯历中,平年为365天,每4年有一个闰年为366天,所以平均下来每年为365.25天。然而,引起季节变化的地球公转周期却为365.242196天,相差约有0.0078天(11分14秒)。虽为细微的差异,但经过数百年的累积也是个不小的数字。

到了1582年罗马教皇格列高利13世时期,日历与地球的公转周期相差近10天。格列高利教皇便将朱利斯历改为格列高利历,把当年10月4日的第二天改为10月15日,而不是10月5日,也就是说,从日历上消失了10天。

随着其他国家开始采用格列高利历,这种越过几天的事情也常有发生。明治维新时引进格列高利历的日本将1872年12月2日的第二天改成了1873年1月1日。

格列高利历的细微时差计算

在格列高利历中,每4年为一闰年,其中100的倍数年为平年,400的倍数为闰年。那么,400年期间将有97个闰年和303个平年,这样一年按平均365.2425天计算非常接按地球的公转周期。

不过,上述算法仍与地球的公转周期365.242496天一年相差0.0003天(26秒),3 300年×26秒=85 800秒=1 430分=23.83333小时≈1天,也就是说,每3 300年相差1天。但每3 300年进行一次修正并非是件容易的事情,所以,像格列高利历一样,把原来闰年的4 000年、8 000年再改为平年,这样时差即可忽略不计。

国际固定历和世界历

格列高利历虽与太阳年接近,但日期相对应的星期却每年都发生变化,给人们带来了很大的麻烦。为了解决这个问题,有人提出了“国际固定历(International Fixed Calendar)”。在国际固定历中,每月定为28天,每年为13个月,13×28=364天,这样第365天在日历上看不到,便决定按空出的日子休息一天。这种历法因其所有月份都是从星期一开始,所以与日期对应的星期始终是一样的,非常方便。不过因为1年是13个月,给划分半年和季节带来了不便。

为了克服这一不足,有人又提出了“世界历(World Calendar)”。在世界历中,各季节由31天、30天、30天三个月,共91天构成。每个季节都是从星期日开始,星期六结束,1月、4月、7月、10月的日历相同;2月、5月、8月、11月或3月、6月、9月、12月的日历也一致。当然,国际固定也好,世界历也罢,都只是尝试而已,还无法取代格列高利历。

综上所述,人类从未放弃运用数学知识创造与自然时间同步的努力。在我们平日无心留意的日历中也隐藏着意想不到的数学思想,这不能不让人感到惊讶。

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