§ 5. Измерение времени. Определение географической долготы
1. Чем отличаются истинные солнечные сутки от средних солнечных суток?
Истинные солнечные сутки — промежуток времени между двумя последовательными одноимёнными кульминациями центра Солнца.
Средние солнечные сутки — промежуток времени между двумя последовательными средними полднями.
Истинными солнечными сутками пользоваться для измерения времени неудобно из-за их неравномерности. Для этого используются средние солнечные сутки. При определении истинных солнечных суток рассматривается движение центра солнечного диска, а при определении средних солнечных суток — движение среднего экваториального Солнца.
2. Что называют звёздными сутками?
Звёздные сутки — промежуток времени между двумя последовательными одноимёнными кульминациями точки весеннего равноденствия.
3. Что понимают под уравнением времени?
Уравнение времени — разность между средним солнечным временем и истинным солнечным временем в один и тот же момент.
4. Что понимают под всемирным временем?
Всемирне время — местное среднее солнечное время Гринвичского меридиана.
5. Что понимают под линией перемены дат? Где она проходит?
Линия перемены дат — граница, открывающая новую дату и день недели.
Международная линия перемены дат проходит через Берингов пролив между островами Тихого океана от Северного полюса до Южного полюса (меридиан 180°).
6. Назовите календарные системы. На каких принципах они строятся?
Любая календарная система опирается на три основные единицы измерения времени, а именно: средние солнечные сутки, синодический (или лунный) месяц и тропический (или солнечный) год.
Существует 3 типа календарных систем: лунные календарь, лунно-солнечные календари исолнечные календари.
В лунном календаре год делится на 12 месяцев, содержащих попеременно 30 или 29 суток. Всего в лунном календаре 354 или 355 средних солнечных суток, т.е. он короче солнечного года примерно на 10 суток.
В лунно-солнечных календарях сумма некоторого количества лунных месяцев приблизительно соответствует продолжительности тропического года.
По солнечному календарю год состоит из 12 месяцев по 30 дней в каждом, а в конце года добавляется ещё 5 праздничных дней.
7. В чём состоит отличие григорианского календаря от юлианского?
В григорианском календаре отличается правило високосных лет. В юлианском календаре каждый четвёртый год — високосный. В григорианском введено новое правило: если год заканчивается на два нуля, то он високосный только тогда, когда число сотен в нём кратно четырём. В остальных случаях год считается не високосным.
8. Почему нельзя создать абсолютно точный календарь?
Потому что астрономические циклы, на которых основан календарь, точно не согласуются между собой. Год не содержит целое число суток и равных месяцев.
9. Найдите разницу в среднем солнечном времени для городов Гродно и Могилёв.
Среднее солнечное время находится по формуле:
10. В местный полдень капитан корабля отметил 14 ч 13 мин 46 с по хронометру, идущему по гринвичскому времени. Определите географическую долготу корабля.
Дано:
Найти:
Решение:
11. 22 июня наблюдатель определил, что средний местный полдень наступил в 8 ч 40 мин всемирного времени, а высота Солнца в этот момент была равна 62°10′. Склонение Солнца в этот день δ = +23°26′. Определите географические координаты наблюдателя.
Дано:
Найти:
Решение:
Используя формулу для нахождения верхней кульминации и из рисунка, получим, что:
Выразим широту пункта наблюдателя из формулы, получим:
История календаря
Общепризнанным считается григорианский календарь, в котором для учета нецелого числа суток в году используется 4-летний цикл. При этом в обычном году 365 дней, а каждый четвертый год считается високосным, продолжительностью 366 дней. Новый год сейчас наступает 1 января, хотя с точки зрения точности календаря это не имеет значения, — например, раньше год начинался 1 апреля. Под такое описание подходит и старый, юлианский календарь, принятый Юлием Цезарем на основании рекомендаций астронома Сосигена.
История календарей
Юлианский календарь отличался крайней простотой и фактически решал единственную задачу: согласовать продолжительность календарного года с продолжительностью солнечного года. При этом начало года, продолжительность и начало месяцев никак не связывались с лунными и солнечными циклами. Папа Григорий XIII в 1582 году, ввел незначительное изменение, улучшевшее согласованность календаря с солнечным годом.
Средняя продолжительность года в юлианском календаре составляет 365,25 суток, в то время как солнечный год равен 365,2422 дня. Такое несоответствие в юлианском календаре приводило к запаздыванию на сутки за 128 лет, и к 1582 году отставание составило 10 дней.
Папа Григорий утвердил следующее изменение в юлианском календаре: года, кратные 100 годам, которые не делятся на 4 без остатка после деления на 100, високосными не считаются. Это уменьшило погрешность календаря до одних суток в 4240 лет, а по сути означает, что 1900 и 2100 года високосными не считаются, в отличие от 2000.
Неточные даты
Впрочем, как григорианский так и юлианский календари можно считать гражданскими, поскольку даты многих религиозных праздников рассчитываются специальным образом. Например, христианская Пасха не имеет фиксированной даты в календаре, а празднуется в первое воскресенье после полнолуния, происшедшего после дня весеннего равноденствия и через неделю после еврейской Пасхи.
До сих пор существует два разных отношения к григорианскому календарю. Первое заключается в том, что поскольку он самый простой и понятный, то пусть он будет стандартом (де-факто, он им и является для западных стран). Некоторые считают, что такая «простота хуже воровства», и используют календарь, синхронизированный с солнечными и лунными циклами, то есть попытаются объединить гражданское и религиозное время. Такие «плавающие» календари используются во многих азиатских и исламских государствах.
К сожалению, разработать идеальный календарь невозможно, так как для циклов Земли, Луны и Солнца нельзя найти абсолютно точный общий знаменатель. На роль временного «скелета» календаря в разных странах выбирали разные циклы, что определялось географией и основным родом занятий населения.
Наиболее известным является 19-летний метонов цикл, который греческий математик Метон описал в V веке до н.э. За такой срок Луна и Солнце возвращаются почти в то же положение относительно Земли и звезд, что и в начале периода. Этот цикл, равный 235 лунным (синодальным) месяцам, имеет значение для некоторых современных календарей.
Во многих восточных лунных календарях он используется для лунно-солнечной синхронизации. Свои вычисления Метон делал с помощью вертикального гномона (фактически, солнечных часов) в Афинах.
Погрешности
Для оценки разных календарей можно ввести такой показатель, как его погрешность — то есть продолжительность года, рассчитанная в солнечных сутках в соответствии с данной календарной системой.
За эталон можно было бы взять астрономический год, который в сутках равен 365,242198. Это продолжительность полного оборота Земли вокруг Солнца, посчитанная относительно неподвижных звезд с учетом прецессии, то есть вращения земной оси. Полный цикл прецессии занимает 25800 лет, а в древней астрономии он известен под названием платонов год.
Таким образом, если учесть это движение, то полный оборот Земли вокруг Солнца будет происходить чуть-чуть быстрее, чем это происходит в рамках солнечной системы. Однако с точки зрения гномоники более естественным будет взять за эталон тропический год, то есть промежуток между двумя точками весеннего равноденствия. Тропический год равен 365,2424 суток.
Как будет ясно, далеко не все календари привязаны к солнечным циклам, поэтому показатель солнечной точности для них не будет иметь смысла.
Сравнивая календари по точности, стоит иметь в виду, что любой календарь — это закрепление временного символизма в глубинной памяти народа. Именно поэтому представления о времени обладают крайней консервативностью и постоянством и просто поменять их, пусть даже в угоду точности, вряд ли получится.
Древние календари
Задолго до нашей эры в Шумере, Египте, Китае, Индии и Америке велись сложнейшие астрономические наблюдения с помощью гномона и примитивных инструментов.
В Китае за тысячу лет до нашей эры наклон земной оси был вычислен как 23°54′. Известное нам отклонение отличается от расчетного меньше чем на полградуса и составляет около 23°27′ (такую погрешность и школьный транспортир не сможет измерить).
Помимо Солнца и Луны наши предки наблюдали за Меркурием, Венерой, Марсом, Юпитером, Сатурном, а также некоторыми яркими звездами. Все эти крайне сложные и достаточно точные наблюдения легли в основу того, что сейчас принято называть астрономией, а в то время являлось частью гномоники и астрологии.
Изначально гномоном пользовались для определения локального меридиана (направления север-юг), а также наблюдения за циклами прохождения звезд и планет через локальный меридиан. Обычная же жизнь строилась по такому расписанию, который предполагал понятный народу счет дней года и совпадал с ритмом коллективных работ. Поэтому солнечные циклы ложились в основу календарей земледельческих сообществ, а лунные циклы были важны для скотоводов, охотников и рыбаков.
Календарь индейцев Майя
В нем была сделана попытка объединить сразу два времени: гражданское и сакральное. 260-дневный цикл определял культовый распорядок, в нем повторялись названия дней и числа недели, он назывался цолькин. Следующий цикл — четырехлетний, и в нем повторяются название дня и числа месяца.
Гражданский год — тун — Майя равнялся 365 дням и состоял из 13 месяцев по 20 дней и 5 праздничных дней в конце. Через четыре года новый год приходился на один и тот же день месяца, но в разные числа 13-дневной недели. 20 тунов образовывали катун, 20 катунов — бактун и, наконец, 13 бактунов составляли великий цикл в 5130 лет.
Был еще и 52-летний цикл (13 раз по 4 года), который синхронизировал циклы в 365 и 260 дней. Точность солнечного календаря майя составляет 365,242129 суток! Обычно факт столь высокой точности, а также близость к году астрономическому сильно будоражит воображение уфологов.
Впрочем, истинные причины выбранных индейцами циклов так и остаются неизвестными. Непонятно также почему, майя испытывали такое благоговейное отношение к числам 13 и 20, в отличии от шумерских 12, 24, 30 и 60, которые лежат в основе нашего современного счета времени.
Китайский календарь
Типичный пример «плавающего» календаря, в основе которого лежат циклы Луны и двух планет: Юпитера (примерно 12 раз по 12 лунных месяцев) и Сатурна (около 30 раз по 12 лунных месяцев). Пять лет, то есть количество 12-летних циклов в 60-летнем, совпадает с количеством символических первоэлементов: дерево, огонь, земля, металл и вода.
Каждому элементу соответствует свой цвет: синий (или зеленый), красный, желтый, белый, черный; своя планета: Юпитер, Марс, Сатурн, Венера, Меркурий, и время года: весна, лето, конец лета, осень, зима. Данная система счета времени является одновременно и общепринятой (гражданской), и сакральной, поскольку неразрывно связана с восточной астрологией.
Еще ее можно считать коммерческой, с учетом того, сколько денег зарабатывает Китай на изготовлении разноцветных зверюшек к новому году. Китайский календарь распространен в некоторых юго-восточных странах.
Кельтский календарь
Кельтская цивилизация оставила нам целый храм Времени в виде мегалитов Стоунхенджа. Это было сделано жрецами-друидами около 4000 лет тому назад на юге Англии.
Интересно, что кельты знали точный 56-летний цикл повторения солнечных и лунных циклов (18,7 года). То есть они использовали более точный метонов цикл за 1500 лет до уважаемого грека и можно с уверенностью говорить о том, что кельты в своем календаре использовали комбинацию лунных и солнечных циклов.
Солнечные и лунные календари
Более понятные календари появились позже. Исторически, охотники и рыбаки строили свои календари на фазах Луны. Луна играла главную роль и в магических обрядах, и в привязке гражданского времени к месяцам и годам. Такие календари построены на лунном (синодическом) месяце, продолжительность которого некратна суткам — около 29,53.
Поэтому во многих лунных календарях продолжительность месяцев чередуется: то 29, то 30 дней. Начало года или «плавает», или периодически корректируется вставкой дополнительных месяцев. Лунные календари лежали в основе культур Востока: вавилонян, китайцев, евреев, индусов, японцев.
Земледельцы предпочитали строгое сезонное деление года по фазам Солнца. Типичным был египетский календарь.
Год длился ровно 360 дней, состоял из 12 месяцев по 30 дней. Оставшиеся 5 суток представляют извечную проблему тех, кто хочет взять за основу календаря фазы Солнца. Поскольку эти дни нарушают идеальную гармонию, то и относились к ним обычно негативно. Был период, когда их не считали, а просто верили жрецам, которые объявляли, что «в этом году в конце будет столько-то дней, неугодных богам».
Такой подход очень напоминает гражданский год индейцев майя, за исключением того, что 360 дней майя делили на 13 месяцев по 20 дней. В Египте начало года связывали с появлением Сириуса над горизонтом (момент совпадал с разливом Нила), но естественнее считать началом солнечного года день весеннего равноденствия, ближайшее полнолуние от которого считается началом и во многих лунных календарях.
На эпоху Юлия Цезаря пришлась полная путаница со временем, поэтому введение нового календаря было необходимостью. С его появлением счет времени стал полностью гражданским и доступным простым людям. Дело в том, что до юлианского календаря время в Риме было тайной для народа и его объявляли жрецы-понтифики на основании астрономических наблюдений, а потом просто личных соображений. Очевидно, что такая скрытность в отношении времени ничего общего не имела с сакральным смыслом.
Юлианский календарь в своей основе является типичным солнечным календарем. Названия месяцев пришли частью из греческой, частью из римской мифологии. Точность юлианского календаря — 365,25 солнечных дней, а григорианского — 365,2425. То, что начало года фиксируется и никак не связано с астрономическими явлениями, делает григорианский календарь очень удобным и простым.
Единый календарь
Из относительно современных солнечных календарей, успешно сочетающий в себе лунные и солнечные циклы, незаслуженно забыт персидский календарь. Как и григорианский, он основан на периоде обращения Земли вокруг Солнца.
Год в таком календаре привязан к сезонам и начинается в день весеннего равноденствия. В годе 12 месяцев, первые шесть по 31 дню, следующие – по 30, последний месяц равняется 29 дням в обычный год и 30 дням в високосный.
Довольно точно такой календарь соответствует Зодиаку. Началом года считается момент перехода Солнца (по местному времени) из южного полушария в северное. В среднем на 33 года приходится 8 високосных. Високосным считается год, при делении числового значения которого на 33 остаток составляет 1, 5, 9, 13, 17, 22, 26 или 30. Одно время этот календарь использовался в Иране. Его точность очень хороша — 365,24242 суток. В разработке этого календаря участвовал известный арабский математик, поэт и суфий Омар Хаям.
Говоря о современном счете времени, приходится затрагивать достаточно деликатную тему: от чего считать? Григорианский и юлианский календари считают время от рождения Исуса Христа. Счет времен в мусульманском календаре ведется от хиджры, то есть даты переезда Мухаммеда из Мекки в Медин, что соответствует 16 июля 622 года по юлианскому календарю. По еврейским представлениям новолуние Мироздания, то есть начало отсчета времени жизни, происходило в 3761 году до рождества Христова, в понедельник, в 5 часов и 204 части пополудни.
Введение единого календаря вряд ли возможно именно потому, что начало счета времени представляет собой фундаментальную основу разных религиозных представлений. То, что григорианский календарь, де-факто, является «эсперанто-календарем», лишний раз доказывает его удобство и простоту, но внутренний ритм разных культур неизмеримо сложнее и разнообразнее.
Современный календарь отстаёт на одни сутки от фактического /астрономического/ времени Земли
Юлианский календарь т.н. старый стиль (условная точка отсчета 1 января 45 года до «Рождества Христова» т.е. до нашей эры).
Григорианский календарь т.н. новый стиль, по которому мы сейчас живём. В России григорианский календарь был введён декретом Совнаркома, подписанным Ульяновым-Лениным 26 января 1918 года.
Так, как корректировка Григорианского календаря не была проведена 1 января 2004 года данный факт привел к отставанию на одни сутки от фактического астрономического времени Земли. То же самое и с Юлианским календарём.
Так называемый календарь «старого стиля» нельзя считать Юлианским, так как он корректировался всего два раза, фактическое отставание календаря старого стиля от Юлианского с 2004 года 14 дней.
В 1864 г. немецким астрономом И. Г. Медлером, который в то время являлся профессором Дерптского (ныне Тартуского) университета в труде «О реформе календаря» был предложен вариант календаря, основанный на дроби 31/128. Это значит, что в периоде из 128 лет было бы не 32 високосных года как в юлианском календаре, а только 31.
Исключение одного високосного года в 128 лет довольно точно приближает значение длины солнечного года к его истинному значению: 365 31/128 = 365,24219 суток, т. е. год получается короче значения тропического года всего на 0,00001 суток. Таким образом, ошибка такого календаря составляет одни сутки приблизительно в 100 000 лет!
Это предложение было известно и создателям Юлианского календаря.
Уточнить даты весеннего равноденствия можно, зная ежегодную прецессию. Явление лунно-солнечной прецессии приводит к тому, что точка весеннего равноденствия перемещается по эклиптике с востока на запад, т. е. навстречу видимому годовому движению Солнца, примерно на 50,3’’ в год.
http://www.4ygeca.com/Piramids16.htm
В результате прецессионного движения следующее равноденствие наступает раньше, чем Солнце пройдет 360 градусов по эклиптике.
За счет явления прецессии в течении 26000 лет точка весеннего равноденствия побывает во всех месяцах года.
http://hea.iki.rssi.ru/
nik/astro/prec.htm
Так в 1 веке до нашей эры она находилась в созвездии Овна, а сейчас Рыб. Считать, что за счет корректировки Григорианского календаря регулируется точка весеннего равноденствия совершенно неправильно. Корректировка Юлианского календаря в 1582 году произведена исключительно для согласования календаря с тропическим годом, который никаким образом не связан с явлением прецесии.
Дата равноденствия в 1582 году от Р.Х.:
Смещение точки весеннего равноденствия за 426 лет: 2008-1582=426*50,3’’=21427,8’’/60=357.13’ /60=5.95 градусов, 365,24219*5,95/360=6,03 дней, т.е. равноденствие в 1582 году произошло 6,03+18(астрономическая дата равноденствия в 2008 году)-3(дни корректировки)=21,03 21 марта по григорианскому, что подтверждает астрономическое явление прецессии.
К чему ведёт ошибка в современном календаре
Вот иудохристианские попы бахвалятся, что их т.н. «Юлианский» календарь старого стиля (почему не Юлианский см. выше) лучше и точнее Григорианского календаря (т.н. новый стиль).
Песни из кинофильма «31 июня» (часть песен):
Все врут календари
Зачем сто лет назад Россия начала отсчитывать даты по новому стилю
Ровно 100 лет назад Российская республика прожила первый день по новому стилю. Из-за перехода от юлианского календаря к более точному григорианскому, который был принят в большинстве европейских стран еще в XVII веке, 13 первых дней февраля 1918 года просто выпали из календаря, и вслед за 31 января сразу наступило 14 февраля. Это не только помогло синхронизировать национальный календарь с календарями других стран, но и привело к тому, что день Великой Октябрьской революции в Советском Союзе, несмотря на название, стали отмечать 7 ноября, день рождения Пушкина — в июне, хотя родился он, как известно, 26 мая, а в середине января появился непонятный праздник — Старый Новый год. При этом Русская православная церковь до сих пор пользуется юлианским календарем, поэтому, например, православные и католики празднуют Рождество в разные дни.
Двадцать шестого января 1918 года был принят декрет, в соответствии с которым молодая советская Российская республика перешла на общепринятый в Европе григорианский календарь. Это привело не только к сдвигу дат, но и к некоторым поправкам при определении високосных годов. Для того чтобы разобраться, откуда берется расхождение между двумя календарями, рассмотрим сначала те природные процессы, которые использовались при их разработке.
Астрономия и календарь
Наиболее распространенные календари основаны на соотношении времен трех циклических астрономических процессов: вращения Земли вокруг своей оси, вращения Луны вокруг Земли и вращения самой Земли вокруг Солнца. Эти три процесса приводят к хорошо заметным на Земле периодическим изменениям: смене дня и ночи, смене фаз Луны и чередованию времен года соответственно. Отношение длительностей этих временных интервалов и лежит в основе подавляющего числа используемых человечеством календарей. Понятно, что существуют и другие астрономические события, заметные человеку на Земле, которые происходят с удобной регулярностью (например, в Древнем Египте наблюдали за восхождением Сириуса, которое имело тот же годовой цикл), но использование их для разработки календаря — все же скорее исключение.
Из трех указанных интервалов, с астрономической точки зрения, проще всего разобраться с самым коротким из них — длиной суток. Сейчас за промежуток времени, на основе которого, в частности, составляются календари, берут средние солнечные сутки — то есть средний период времени, за который Земля совершает оборот вокруг своей оси относительно центра Солнца. Солнечными сутки являются потому, что центр Солнца используется в качестве начала отсчета, а усреднять сутки за год приходится из-за того, что вследствие эллиптичности орбиты Земли и ее возмущения другими небесными телами период обращения нашей планеты меняется с течением года, и самые длинные и самые короткие сутки отличаются друг от друга почти на 16 секунд.
Способ определения длительности солнечных суток, которые считаются по изменению ориентации Земли относительно начального положения (1) не по полному повороту на 360 градусов в положение (2), а по одному обороту относительно центра Солнца до положения (3)
В основе наиболее распространенных сейчас солнечных календарей (в том числе юлианского и григорианского) лежит отношение времени суточного и годового периода. Это отношение, то есть длительность тропического года в сутках, конечно, не целое и составляет 365,2422. И от того, насколько близко календарь сможет подстроиться под это значение, напрямую зависит его точность.
Стоит отметить: несмотря на то, что длительность одного тропического года практически постоянна, из-за небольших возмущений орбиты Земли она все же немного меняется. Эти возмущения связаны с влиянием ближайших к Земле небесных тел, в первую очередь Марса и Венеры, все они периодические и имеют амплитуду от 6 до 9 минут. Период каждого из возмущений составляет два или три года, которые в совокупности дают 19-летний нутационный цикл. Кроме того, длительность тропического года не совпадает с временем оборота Земли вокруг Солнца (так называемым сидерическим годом). Это связано с прецессией земной оси, которая приводит к возникновению отличия, которое сейчас составляет примерно 20 минут (длина сидерического года в сутках равна 365,2564).
Третий из используемых для составления календарей промежутков времени — синодический месяц. Он отсчитывается как время между двумя одинаковыми фазами Луны (например, новолуниями) и в среднем равен 29,5306 солнечных суток. Фазы луны определяются взаимным положением трех небесных тел — Земли, Луны и Солнца и, например, не соответствуют периодичности положения Луны на небесной сфере относительно звезд. Кроме того, как и тропический год, синодический месяц сильно колеблется по своей продолжительности.
Основанные на смене фаз Луны лунные календари использовались довольно широко, но в большинстве были вытеснены солнечными или солнечно-лунными календарями. Это объясняется как неудобством использования лунных календарей из-за заметных вариаций продолжительности месяца, так и естественной привязкой деятельности человека к сезонным изменениям погоды, которые можно связать с положением на небе Солнца, но не с фазой Луны. Сегодня лунные календари применяются, в основном, для определения дат религиозных праздников. В частности, лунным является мусульманский календарь, также по лунному календарю определяются и даты ветхозаветных христианских праздников, в первую очередь Пасхи.
Любой календарь основан на попытках связать между собой хотя бы два из этих временных интервалов. Но так как любые из этих отношений нельзя представить в виде обыкновенной дроби, то абсолютно точный календарь составить невозможно. Решить эту проблему можно относительно простым способом, вообще не прибегая ни к каким календарям, а используя только один интервал, например длину суток. Так предлагают поступать, например, астрономы, которые просто считают дни, начиная от определенной точки в прошлом (по современному календарю, эта точка соответствует полудню 24 ноября 4714 года до нашей эры). В этом случае любая временная точка определяется юлианской датой — дробным числом, которое соответствует числу суток, прошедших от начала отсчета.
На рисунке выше: Способ определения эклиптических координат небесного тела (например Солнца) на небесной сфере. Они отсчитываются от точки весеннего равноденствия.
Юлианский календарь
Но считать время только по дням все-таки не слишком удобно, и хочется иметь под руками временные интервалы большего масштаба. Даже понимая, что никакой календарь не позволит с абсолютной точностью описать связь между длительностью солнечных суток, тропического года и синодического месяца, можно добиться от него удовлетворительной точности. Именно в степени точности при описании отношения двух из трех этих интервалов и заключается разница между юлианским календарем и григорианским.
Оба этих календаря — солнечные, они предназначены для того, чтобы связать между собой длительность средних солнечных суток и тропического года. Мы знаем, что с астрономической точки зрения продолжительность тропического года составляет примерно 365,2422 суток. Чтобы составить календарь, это число надо каким-то образом описать так, чтобы в каждом календарном году было целое число суток. Проще всего это сделать, варьируя длительность года.
Самое грубое из приемлемых округлений дает 365,25 суток, и именно на нем строится юлианский календарь. Если при таком округлении средней длины года разбить год на 365 суток, то за каждые четыре года будет набегать ошибка в одни сутки. Именно отсюда и появляется структура календаря, в котором каждый четвертый год — високосный, то есть включает в себя на один день больше, чем обычно. Полный цикл такого календаря составляет всего четыре года, что и делает его очень простым в использовании.
Юлианский календарь был разработан александрийскими астрономами, назван в честь Юлия Цезаря и введен в использование в 46 году до нашей эры. Интересно, что изначально дополнительный день в високосный год добавлялся не за счет введения новой даты — 29 февраля, а за счет дублирования 24 февраля.
Конечно, юлианский календарь — далеко не первый вариант солнечного календаря. Так, основой для всех современных солнечных календарей послужил древнеегипетский солнечный календарь. Он отсчитывался по положению на небе восходящего Сириуса и включал в себя 365 дней. И хотя египтяне понимали, что при такой системе счета очень быстро происходит, например, смещение дат солнцестояний и равноденствий, для удобства длительность года не менялась. Поэтому каждые четыре года происходило смещение на один день, и через 1460 лет (этот интервал называли Великим годом Сотиса) год возвращался к своей исходной позиции.
При этом в самом Древнем Риме юлианский календарь заменил использовавшийся до этого римский календарь, состоявший из десяти месяцев и включавший в себя 354 дня. Чтобы привести в соответствие длину календарного года с длиной тропического, каждые несколько лет к году добавлялся лишний месяц.
Юлианский календарь оказался значительно удобнее римского, однако все равно был не очень точным. Разница между 365,2422 и 365,25 все-таки велика, поэтому неточность юлианского календаря заметили довольно скоро, в первую очередь из-за смещения даты весеннего равноденствия. К XVI веку она сдвинулась уже на 10 дней относительно своей начальной позиции, установленной Никейским собором в 325 году на 21 марта. Поэтому, чтобы повысить точность календаря, было предложено внести поправки к существующей системе из високосных годов.
График смещения времени летнего солнцестояния в зависимости от года по григорианскому календарю. По оси абсцисс отложены годы, по оси ординат — рассчитанное действительное время летнего солнцестояния в календарном обозначении (четверть суток соответствует шести часам).
Григорианский календарь
Новый календарь был введен в пользование папой Григорием XIII, выпустившим в 1582 году буллу «Inter gravissimas». Для более точного соответствия календарного года тропическому количество високосных годов в новом григорианском календаре по сравнению с юлианским уменьшилось на три за каждые 400 лет. Поэтому високосными годами перестали быть те, порядковые номера которых нацело делятся на 100, но при этом не делятся на 400. То есть 1900 и 2100 — не високосные, а вот, например, 2000 год был високосным.
С учетом введенных поправок длительность одного года в сутках по григорианскому календарю составила 365,2425, что уже намного ближе к необходимому значению в 365,2422 по сравнению с тем, что предлагал юлианский календарь. В результате предложенных поправок между юлианским и григорианским календарями за 400 лет набегает разница в три дня. При этом поправку проводили по смещению дня весеннего равноденствия по отношению к установленной Никейским собором дате — 21 марта 325 года, поэтому она составила всего 10 дней (следующим днем после 4 октября в 1582 году стало сразу 15 октября), и нулевая разница между календарями соответствует не первому веку нашей эры, а третьему.
Переход на более точный григорианский календарь в Европе происходил постепенно. Сначала, в 80-х годах XVI века, на григорианский календарь перешли все католические страны, а в течение XVII и XVIII веков — постепенно и протестантские государства. Несмотря на то, что реформа Григория XIII была мерой Контрреформации, символически подчинявшей календарное время булле римского понтифика, ее объективные преимущества были слишком очевидны, чтобы ей можно было долго противиться из религиозных соображений.
В России же процесс перехода к уточненному календарю несколько затянулся: до 1700 года, когда большинство европейских стран уже жило по григорианскому календарю, в Российском царстве все еще было принято византийское летосчисление. С точки зрения определения високосных годов, византийский календарь, разработанный в VII веке, соответствовал юлианскому календарю, но отличался названиями месяцев, датой начала года (1 сентября) и точкой отсчета летосчисления. Если юлианский и григорианский календари точкой отсчета считают 1 января года, в который родился Иисус Христос, то в византийском варианте время считается «от сотворения мира», якобы пришедшегося на 5509 год до нашей эры. (Заметим, что при определении точного года рождения Христа, вероятно, была допущена ошибка в несколько лет, из-за чего по юлианскому календарю это должен быть не первый год нашей эры, а 7–5 года до нашей эры).
На юлианский календарь Россию перевел Петр I в 1700 году. С одной стороны, он видел необходимость «синхронизировать» историческое время России с европейским, с другой стороны, испытывал глубокое недоверие к календарю «папистов», не желая вводить «еретическую» пасхалию. Правда, старообрядцы так и не приняли его реформы и до сих пор отсчитывают даты по византийскому календарю. Новообрядческая православная церковь перешла на юлианский календарь, но при этом до начала XX века противилась введению более точного григорианского.
Из-за практических неудобств, возникавших при ведении международных дел, в результате несоответствия между календарями, принятыми в Европе и Российской империи, вопрос о переходе на григорианский календарь поднимался, особенно в течение XIX века, неоднократно. Впервые подобный вопрос обсуждался во время либеральных реформ Александра I, однако до официального уровня тогда так и не дошел. Более серьезно проблему календаря подняли в 1830 году, для этого даже был собран специальный комитет при Академии наук, но в результате Николай I предпочел отказаться от реформы, согласившись с доводами министра народного просвещения Карла Ливена о неготовности народа к переходу к другой календарной системе из-за недостаточной образованности и о возможных возмущениях.
«Декрет о введении в Российской республике западноевропейского календаря»
