Давним-давно людина помітила циклічність багатьох явищ природи. Сонце, піднявшись над обрієм, не залишається висіти над головою, а опускається на західній стороні неба, щоб знову піднятися через якийсь час на сході. Те ж відбувається з Місяцем. Довгі теплі літні дні змінюються короткими і холодними зимовими, і назад. Спостережувані в природі періодичні явища послужили основою для відліку часу.
Які періоди найбільш популярні? Перш за все, це добу, що визначаються зміною дня і ночі. Зараз нам відомо, що зміна ця обумовлена обертанням Землі навколо своєї осі. Про це обертанні і пов'язаному з ним вимірі часу я більш детально розповім окремо. Для обчислення великих проміжків часу добу малопридатні, як незручні сантиметри для вимірювання відстані між містами. Потрібна більша одиниця. Такими стали період зміни фаз Місяця - місяць, і період зміни сезонів - рік. Місяць обумовлений обертанням Місяця навколо Землі, а рік - обертанням Землі навколо Сонця. Зрозуміло, дрібні і великі одиниці потрібно було співвіднести один з одним, тобто привести в єдину систему. Така система, а також правила її застосування для вимірювання великим проміжків часу, стала називатися календарем.
Я весь час кажу про рік. Але в основі календаря може лежати і менша одиниця - місяць. Так було прийнято в арабських країнах. Так прийнято в деяких цих країнах і зараз, наприклад, в Саудівській Аравії. І не варто називати місячний календар мусульманським. Він виник задовго до появи ісламу. Календар названий місячним, так як основний його період - зміна фаз Місяця (синодичний місяць). Від молодика до молодика проходить в середньому +29,53058812 діб. Я сказав «в середньому», так як цей період відчуває невеликі варіації, викликані нерівномірністю руху Місяця по орбіті. Знову отримуємо ту ж проблему: це число нецілим. Значить, місячний календар також буде містити різне число днів в різних періодах, а його творець повинен вибрати таке чергування місяців, щоб в середньому за багато циклів тривалість календарного місяця наближалася до астрономічного прообразу. Завдання це чисто арифметична. Зараз ми розглянемо деякі рішення цієї проблеми, знайдені в різний час різними людьми. Почнемо з місячного календаря, але основну увагу приділимо вживаному в Європі сонячного.
Перейдемо тепер до сонячним календарем. В його основі - тропічний рік, тобто період обертання Землі по орбіті відносно точки весняного рівнодення. Саме цей період визначає зміну сезонів. Він дорівнює 365,24220 середніх сонячних діб. Очевидно, календарний рік буде містити або 365, або 366 днів. Для розподілу вставних років по календарному циклу слід наблизити дріб 0,24220 який-небудь простий дробом з невеликим знаменником. При цьому, як і в разі місячного календаря, знаменник визначає тривалість циклу в роках, а чисельник - число вставних днів. Серед можливих варіантів в різний час пропонувалися такі: 1/4, 8/33, 31/128, 97/400. Перший варіант містить один продовжений рік на три звичайних і називається юліанським календарем. Він був введений у вжиток римським імператором Юлієм Цезарем за пропозицією олександрійського філософа Созигена. Помилка юліанського календаря складає 0,0078 доби в рік, що призводить до різниці в одну добу за 128 років.
Цикл в 33 років з 8 високосними роками розробив перський вчений, поет і державний діяч Омар Хайям (бл. 1048-1123). Він же ввів його своєю владою в Персії в 1079 році. Тільки в XIX в. майже сучасний Іран відмовився від нього на користь місячного календаря. Високосними роками в перській календарі були 3-й, 7-й, 11-й, 15-й, 20-й, 24-й, 28-й і 32-й роки циклу. Період в 128 років з 31 ставним днем запропонував в 1864 році німецький астроном Медлер, професор Дерптського університету. Цей проект ніколи не обговорювалося на державному рівні.
Більше пощастило проекту італійця Луїджі Лілліо (1520-1576). Для виправлення великої помилки юліанського календаря (1 день за 128 років) він запропонував просте правило, про який я скажу нижче. Проект був представлений Папі Григорію XIII, їм схвалений і введений в дію у всіх католицьких країнах в 1582 році. На ім'я Папи календар став називатися григоріанським. Він виявився настільки зручним через простих правил чергування років, що в даний час почали застосовувати повсюдно. Відповідно до величиною дробової частини року 97/400 = 0,2425, помилка в один день накопичується за 1 / (0,2425-0,2422) = 3333 року.
Чому я тут обговорюю Великдень? Тому що для правильного визначення її дати - першу неділю після першого повного місяця після весняного рівнодення - потрібно було або вести безперервні астрономічні спостереження, або викласти відомі вже тоді астрономам особливості руху Місяця і Сонця, що обумовлюють і рівнодення, і повний місяць, у вигляді чітких правил визначення дати в конкретному календарі. Другий шлях виявився більш практичним. А обраним календарем став застосовуваний тоді в Римській імперії юліанський календар.
Читайте також по темі: