Иосиф Полак - Время и календарь

Что получится, если мы станем измерять время точными «тропическими» годами?

Представим себе, что было бы решено с полуночи на 1 января 1947 года считать дальше «тропическими» годами. Так как истинный год содержит сверх 365 дней ещё почти 6 часов, то следующий, новый 1948 год начнётся не в 0 часов 1 января, а почти в 6 часов утра 1 января; следующий 1949 год начнётся ещё на столько же позже — около 12 часов дня 1 января, а до этого часа будет считаться ещё старый, 1948 год. С течением времени начало года будет переходить на другие числа месяца, на 2, 3, 4 января и т. д. Ясно, какие неудобства появились бы при таком порядке; поэтому никогда ни один народ и не пробовал считать точными тропическими годами.

Очевидно, для счёта времени можно употреблять только такой год, в котором всегда было бы целое число дней. Чтобы отличить такой год от тропического, его называют гражданским или календарным годом; длина его должна быть по возможности близка к тропическому году.

Теперь мы подходим к самому важному месту календарного вопроса. Календарный год может быть либо длиннее тропического года, либо короче. Рассмотрим, что произойдёт в этих обоих случаях.

Что будет, если метр, которым нам приходится измерять длинное расстояние, короче истинного, положим, на 1/4 миллиметра, и измерение мы производим с точностью только до 1 миллиметра, не обращая внимания на величины меньше 1 миллиметра? Пока мы измеряем отрезок в 2–3 метра, заметной ошибки не будет, но, отложив наш неверный метр 4 раза, мы в измерении ошибёмся на миллиметр, при измерении 8 метров— уже на 2 миллиметра, при 12 метрах — на 3 миллиметра и т. д. При измерении, например 4 километров, то-есть 4000 метров, мы сделаем ошибку уже в целый метр.

В какую сторону мы ошибёмся? Наш метр слишком короток; на измеряемой длине он уложится большее число раз, чем нормальный метр, и в результате измерения мы получим число большее, чем следует. Мы будем считать, что прошли 4 километра, а действительная длина составляет только 3 километра 999 метров. Обратно, если наш метр длиннее истинного, то мы получим длину меньше настоящей.

То же будет и с измерением времени календарными годами. Если календарный год короче астрономического, то в измеряемом промежутке времени мы насчитаем больше годов и частей года, чем это есть на самом деле. Возьмём календарный год в 365 дней (как в древнем Египте), и будем считать для простоты, что он ровно на 6 часов короче тропического. Примем за начало года 21 марта — момент начала весны. Ошибка в длине нашего года, постепенно накопляясь, через 4 года составит целые сутки; пройдёт ровно 4 тропических года, опять наступит весеннее равноденствие, но по нашему счёту пройдёт больше, именно 4 года и 1 день, и мы будем считать день равноденствия не 21, а 22 марта. Ещё через 4 года равноденствие по нашему календарю перейдёт на 23 марта, потом на 24 и т. д.

Таким образом, если календарный год короче тропического, то времена года по такому календарю наступают с течением времени всё позже, переходят на более поздние числа. Если же календарный год длиннее тропического, то начало времён года будет переходить постепенно на всё более ранние числа; весеннее равноденствие придётся вместо 21 на 20 марта, потом на 19, 18 и т. д.

Мы взяли в нашем примере для длины календарного года целое число дней, самое близкое к длине тропического года, и всё-таки оказалось, что времена года переходят на другие числа слишком быстро — каждые четыре года на один день. Такое передвижение было бы очень заметно в течение уже одного поколения. Школьнику в младших классах приходилось бы заучивать одну дату наступления весны или зимы, в старших классах — другую, а в вузе, чего доброго, ещё третью. Через 720 лет смещение составило бы полгода, март стал бы осенним месяцем, а сентябрь — весенним, зима наступала бы в июне, а лето — в декабре. Читая описание сражения, случившегося в таком-то календарном месяце несколько столетий тому назад, мы не сразу сообразили бы, зимой или летом оно происходило.

Все эти неудобства, конечно, не слишком серьёзны, но всё-таки желательно, чтобы времена года в течение хотя бы нескольких столетий были связаны с одними и теми же месяцами и числами. Как это сделать?

Ответ очевиден: календарный год не должен иметь всегда одно и то же число дней; время от времени его длину приходится изменять, чтобы держать счёт дней в согласии с небесными явлениями. Если бы тропический год содержал 365 дней и ровно 6 часов, то в 4 года накоплялась бы ошибка ровно в один день. Чтобы исправить эту разницу, надо к каждому четвёртому календарному году прибавлять один день, считать в нём не 365 дней, а 366. Тогда мы опять придём к согласию с тропическим годом.

Действительно, 3 простых года по 365 дней и 1 год в 366 дней (так называемый високосный) (вместе составят в точности столько же дней, как 4 года по 365 дней 6 часов каждый. Если после трёх простых годов четвёртый год всегда считается високосным, то (можно сказать, что мы измеряем время годом, содержащим 365 дней 6 часов, или 365 1/4 суток. Этот отрезок времени, равный:

365 дням 6 часам = 365,25 суток,

называется юлианским годом (происхождение этого названия будет объяснено дальше).

10. МЕСЯЦ И НЕДЕЛЯ

Год содержит слишком большое число дней; поэтому необходимо иметь меры времени, промежуточные между днём и годом. Такие меры человек нашёл в движении Луны.

Красивая картина изменений Луны привлекла к себе внимание человека раньше всех других небесных явлений. Одна и та же форма Луны, или, как говорят, одна и та же лунная фаза повторяется по истечении сравнительно короткого промежутка времени, так что число дней в нём было довольно легко сосчитать и запомнить. Так возникла ещё одна единица для измерения времени — месяц, промежуток времени между двумя одинаковыми фазами Луны, например, от новолуния до следующего новолуния или от полнолуния до полнолуния.

Точная длина лунного месяца составляет 29 дней 12 часов 44 минуты 2,9 секунды = 29,53059 дня, то-есть приблизительно 29 суток с половиной.

Почти все народы начали считать время месяцами раньше счёта годами. Число дней в месяце брали, конечно, целое. Но вскоре люди убедились, что если считать в месяце всегда 29 дней, то новолуние переходит на более поздние числа; через год, например, оно перейдёт с 1-го числа на 7-е. При 30-дневном месяце переход лунных фаз будет итти в обратную сторону. Поэтому уже в глубокой древности народы, жившие по Луне, научились чередовать 30-дневные и 29-дневные месяцы с таким расчётом, чтобы новолуние всё время приходилось на начало месяца.

Теперь мы живём не по лунному, а по солнечному календарю. Наши «месяцы» с движением Луны не согласованы, и только название этой единицы времени напоминает нам о её происхождении.

Остаётся ещё одна мера времени, именно, семидневная неделя. Происхождение её также связано с движением Луны: четверть лунного месяца, например промежуток от первой четверти до полнолуния, приблизительно составляет семь дней. Но так как истинная длина четырёх лунных четвертей, то-есть лунного месяца, на 1 1/2 суток больше четырёх недель, то уже в следующем лунном месяце лунные фазы наступают не в те дни недели, на которые они приходились в предыдущем месяце, а на 1 или 2 дня позже.

Счёт неделями возник в глубокой древности у вавилонян (халдеев), китайцев и некоторых других народов, Древние греки и римляне недели не знали; она проникла в Рим с Востока вместе с христианством. Потом из Египта был взят обычай называть дни недели именами Солнца, Луны и пяти планет. Эти планетные названия дней сохранились в западноевропейских языках до нашего времени.

11. ТРИ РОДА КАЛЕНДАРЕЙ

Лунный месяц, как мы знаем, не содержит целого числа суток. Год в свою очередь не содержит целого числа лунных месяцев: 12 лунных месяцев (лунный год) составляют всего лишь 354 дня 8 часов 49 минут.

Таким образом, сутки, месяц и год не согласованы между собой так, как согласованы, например, сантиметр, метр и километр. Тем не менее, люди постоянно пытались как-то согласовать эти разнородные меры времени. Поэтому в истории человечества мы встречаем календари разного рода, то-есть разные системы счёта дней и годов, именно, календари лунные, лунно-солнечные и солнечные.

Примером лунного календаря является календарь Магомета, по которому мусульмане ведут счёт своих праздников. Месяцы у них содержат попеременно 29 и 30 дней, так что первое число каждого месяца обыкновенно приходится на день, когда на небе появляется «новый месяц». Годы в этом календаре тоже лунные, то в 354, то в 355 дней, в среднем на 11 дней короче солнечного года, так что магометанский новый год приходится по нашему календарю каждый раз на 11 дней раньше, чем в прошлом году. Представим себе, что в каком-нибудь году мусульманский новый год пришёлся близко к нашему новому году, то-есть в конце декабря. Через три года он передвинется больше чем на месяц и придётся на последние числа ноября. Ещё через три года он наступит в октябре и так далее, каждый год всё раньше и раньше. Наконец, через 33 года мусульманский новый год, обойдя все времена года, опять совпадёт с нашим новым годом. Но за это время мусульманских годов пройдёт не 33, а 34. Таким образом мусульманский счёт времени постоянно обгоняет наш: каждые 33 наших года считаются за 34. Если мы имеем описание события, случившегося в такой-то день и месяц такого-то мусульманского года, то мы по числу месяца можем только сообразить, в какой фазе была в этот день Луна. Но было ли тогда лето или зима, мы решить это сможем только после довольно сложного расчёта.