02.24 趣味科普:為啥要有閏年?還能使用3300年

還有五天,也就是本週六的2月29日,我們將迎來閏日。這是曆法的一個特例,每四年出現一回。但是,你知道閏日和閏年是咋回事嗎?

趣味科普:為啥要有閏年?還能使用3300年

由於日曆年始終很難和太陽年同步,閏年因此應運而生

幾個世紀以來,人們一直很難將日曆年與自然年完全同步。無奈之下,閏年的概念應運而生。

“這是因為,地球圍繞自身軸心旋轉的次數(或者說是天數),與地球圍繞太陽一週的時間,沒有什麼必然聯繫。”前美國國家標準與技術研究院負責人約翰·勞說。

太陽年(即地球繞太陽一圈)大約是365.2422天,但現在沒有一種曆法可以精確到這種程度。看似是很小的誤差,卻產生了比人們想象中嚴重得多的問題。

在漫長的歷史長河裡,人們習慣通過觀看星象來安排生活。古埃及人每年都在最亮的星星消失的那個夜晚開始種植莊稼,而古希臘和古羅馬的歷史學家則依賴於星星的位置來確定時間。他們總是希望讓日和月與大自然的季節保持同步。

這就是為什麼現在大多數國家都採用陽曆和閏年。“我們制定了一個儘可能接近的歷法,但要讓它運行無誤,還得加入閏日。”勞說。

古代計時法

從一開始,人們就希望搞清楚大自然的時間規律,但嘗試的結果並不盡如人意。

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古埃及人早在公元前3100年就使用了陽曆

古埃及人(約公元前3100年以前)和中國人、羅馬人,都曾使用過陰曆。但是,陰曆每月平均29.5天,一年下來總共只有354天。由於滯後了11天之多,顯然並不實用。而早在5000年前,蘇美爾人也創造了自己的歷法,簡單地將一年分為12個月,每月30天,也相差了將近一個星期。

事實上,額外增加天數來補足的做法,就和這些古代曆法一樣年代久遠。“古埃及人早就意識到了這個問題,但他們只是簡單地在年底多加了五天。”勞說。

凱撒大帝的困惑

在愷撒與克利奧帕特拉的風流韻事盡人皆知之時,羅馬的歷制一團混亂,多年累積下來,已經與季節相差了大約三個月。為此,他們曾考慮過不定期地增加天數甚至是月份。

為了使新曆重新與季節緊密相連,凱撒參考了古埃及一年365年的歷法——早在公元前3世紀,古埃及人就想到閏年這一概念,每四年修正一次。最終,他頒佈了著名的《儒略曆》,公元前46年含有445天,希望能一次性地糾正謬誤。之後採用歲長365.25天的歷法,每四年增加一個閏日。

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凱撒大帝在公元前46年頒佈了著名的《儒略曆》

但《儒略曆》也有缺陷,因為閏年增加的1/4天比太陽年餘下的0.242天稍微長了一點。這就使得每個日曆年要少了11分鐘,和太陽年相比,每128年就會差出一天。

“事實證明,如果你每四年就要調整一次,還是太頻繁了。”皮吉聲大學的物理學家、《天文學歷史》雜誌的編輯詹姆斯·埃文斯說。

改革閏年規則

從凱撒大帝制定儒略曆一直到16世紀,微小的誤差導致一些重要的節日被推遲了10天左右。像是在格魯吉亞首都第比利斯,孩子們直到一月才能過上聖誕節。

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於1582年頒佈的格里高利曆,就是我們今天通用的陽曆

教皇格里高利十三世發現了這個問題,最終在1582年制定了現今通用的陽曆,但他的做法也非常極端。

“格里高利修改了日曆,把1582年的10月份削去了10天,同時修改了儒略曆置閏法則。”埃文斯說。

格里高利曆規定:能被100整除但不能同時被400整除的年份為平年,比如2020年是閏年,而像1900年就不是閏年。沒有人會記得最後一個被抹掉的閏日,但每400年出現三個這樣被抹掉的閏日,會讓曆法更為準時。

陰曆依然流行

即使在今天,一些日曆也不重視閏年,甚至完全無視太陽年的存在。

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中國人依舊習慣使用傳統陰曆

有些曆法依然使用的是陰曆,加起來一年只有354天,比陽曆要差出11天。不過有時候,他們也會加入閏日。雖然中國通用的是陽曆,但很多人依然習慣使用三年出現一個閏月的傳統陰曆。

未來的問題

目前的陽曆通過偶爾跳過一個閏日,使得太陽年和閏年日曆的小數天幾乎相等。這個曆法平均每年產生365.2425天,只比太陽年長半分鐘。按照這樣的速度,陽曆大概需要3300年,相比太陽年才會差出一天。

也許用不了多長時間,我們的後人就會考慮是否繼續使用閏年。“也許3000年以後,人們才會對其進行調整。”勞說。


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