Летоисчисление и его точность. Вопросы для составления конспекта.. Задания для самостоятельной работы. Таблица

Летоисчисление и его точность

Вопросы для составления конспекта.

1. Дайте определение понятию календарь.

2. Как появился календарь, каково было его первоначальное предназначение?

3. Виды календарей.

4. Назовите отличительные особенности юлианского стиля летоисчисления.

5. Назовите отличительные особенности григорианского стиля летоисчисления.

6. Сформулируйте правило распределения високосных годов в григорианском календаре.

Задания для самостоятельной работы

Таблица

1. Воспользуйтесь конвертером дат григорианского и юлианского календарей онлайн на сайте creounity. com и переведите дату, соответствующую дате своего рождения, в дату по юлианскому стилю.

Календарь. Слово «календарь» пришло к нам из Древнего Рима, оно происходит от латинских слов caleo — провозглашать и calendarium — долговая книга. Такое название обусловлено тем, что в Древнем Риме начало каждого месяца провозглашалось особо, причем по первым числам каждого месяца было принято уплачивать проценты по долгам.

Календарь — непрерывная система счисления больших промежутков времени, основанная на периодичности явлений природы, особенно отчетливо проявляющейся в небесных явлениях (движении небесных светил).

С календарем неразрывно связана вся многовековая история человеческой культуры. Главное назначение календаря — соотносить события с чередой дней.

Потребность в календарях возникла в глубокой древности, когда человек не владел письменностью. Календари определяли наступление весны, лета, осени и зимы, периоды цветения растений, созревания плодов, сбора лекарственных трав, изменений в поведении и жизни животных и многое другое. Календари отвечали на вопросы: «Какое сегодня число? », «Какой день недели? », «Когда произошло то или иное событие? » — и позволяли регулировать и планировать жизнь и хозяйственную деятельность людей.

В Древнем мире не было единой системы счета времени. Каждый народ использовал свой тип календаря; известны календарные системы, созданные в Древнем Египте, Китае, Риме и т. д.

С древних времен начало определенной эры (известно более 1000 эр в различных государствах, в том числе 350 — в Китае, 250 — в Японии) и весь ход летоисчисления связывались с важными легендарными, религиозными или (реже) реальными событиями: временем царствования определенных династий и отдельных императоров, войнами, революциями, олимпиадами, основанием городов и государств, рождением бога (пророка) или сотворением мира. В Древней Греции счет времени велся по олимпиадам, с эпохи 1 июля 776 г. до н. э.

Типы календарей. Все календари можно подразделить на следующие типы: солнечные, лунные и лунно-солнечные. Эти календари используют естественные периодические процессы: сутки, т. е. смену дня и ночи, смену фаз Луны, которые происходят на протяжении месяца, или смену времен года между двумя весенними равноденствиями — период так называемого тропического года.

Кочевые народы древности больше пользовались лунным календарем, в основу которого положена продолжительность лунного месяца.

Лунный календарь. Древним людям было затруднительно определить точное начало новых суток или нового года, в отличие от начала лунного месяца, которое знаменует первое появление узкого серпа после новолуния. Поэтому древние цивилизации пользовались лунным месяцем как основной единицей измерения длительных промежутков времени.

Точная продолжительность лунного месяца составляет в среднем 29, 5 сут. Была принята разная продолжительность лунных месяцев: 29 или 30 сут. Двенадцать лунных месяцев включают 354 сут, а продолжительность солнечного года — полных 365 сут. Лунный год оказался короче на 11 сут, поэтому его необходимо было привести в соответствие с продолжительностью солнечного года. В ином случае начало года по лунному календарю со временем будет перемещаться по временам года (зима, осень, лето, весна). К такому календарю невозможно привязать ни ведение сезонных работ, ни проведение ритуальных мероприятий, связанных с солнечным годовым циклом.

В разные времена эта задача решалась по-разному, но подход к решению проблемы был един: в определенные годы в лунный календарь вставляли дополнительный месяц. Наиболее точное соответствие лунного и солнечного календарей дает использование 19-летнего цикла, при котором в течение 19 солнечных лет по определенной системе в лунный календарь добавляются 7 дополнительных лунных месяцев. Длительность 19 солнечных лет отличается от длительности 235 лунных месяцев всего на 2 ч.

Для практического использования лунный календарь не очень-то удобен, но в мусульманских странах он принят и в наши дни.

Сотический календарь. Солнечный календарь появился позднее лунного в Древнем Египте, там, где регулярны ежегодные разливы Нила, которые происходили в период летнего солнцестояния. Египтяне заметили, что начало разливов Нила по времени совпадает также с появлением над горизонтом самой яркой звезды — Сириуса, или Сопдета, как называли его в Древнем Египте. Однако самым распространенным стало древнегреческое название звезды — Сотис, отсюда название этого календаря — сотический.

Наблюдая движение Сириуса, египтяне определили продолжительность солнечного года, равную полным 365 сут. Год они поделили на 12 одинаковых месяцев по 30 сут в каждом, а 5 лишних дней каждого года объявлялись праздниками в честь богов.

Однако точная продолжительность солнечного года — 365, 24 сут. В течение 4 лет накапливаются почти полные сутки, следовательно, каждый период из 4 лет наступал на сутки раньше, чем предыдущий. Жрецы знали, как можно исправить календарь, но не делали этого из религиозных соображений: они считали благом, что восход Сириуса приходится по очереди на все 12 мес. Начало солнечного года, определенное по восходу Сириуса, и начало года по календарю совпадали через 1460 лет. Такой день и год торжественно отмечали. Позже этот год был назван также Великим, Божественным или Псовым годом (по названию Сириуса, главной звезды в созвездии Большого Пса).

Перед гелиакическим восходом (восходом после периода невидимости) Сириус исчезает для наблюдателей ночного неба и находится вне видимости 70 дней. По прошествии этого времени Сириус восходит за одну минуту до восхода Солнца, появляясь как яркая красная звезда, прямо над горизонтом почти точно на востоке. В этот момент Сириус, Солнце и Земля оказываются на одной линии. Это и есть так называемый гелиакический восход Сириуса в лучах утренней зари, который отмечает начало нового года.

В Египте почти все храмы, а также направление взгляда Сфинкса, были выровнены по линии гелиакического восхода Сириуса (почти точно на восток). В стенах многих храмов существовали сквозные отверстия, вплоть до некоей темной внутренней комнаты. В центре этой комнаты обычно находился алтарь в виде куба или прямоугольника. В момент гелиакического восхода Сириуса его рубиново-красный свет падал на алтарь в течение нескольких секунд, что для жрецов означало начало нового года и первый день по сирианскому, или сотическому, календарю.

Лунно-солнечные календари. Для планирования и регулирования хозяйственной деятельности параллельно применялись солнечный и лунно-солнечный календари.

Лунно-солнечными календарями уже в глубокой древности пользовались в Китае и Индии. Было замечено, что появление определенных звезд на небе утром или вечером соответствует началу определенного периода в календаре. Такими звездами-ориентирами являлись Ригель, Бетельгейзе, Антарес, Сириус. Особенно пристально в древности следили за положением созвездия Большая Медведица, за его поворотом и положением «ручки» ковша или «хвоста» Медведицы относительно горизонта. С XXI в. до н. э. месяцы в календаре Китая начинались с новолуния, а начало нового года приходилось на время между зимним солнцестоянием и весенним равноденствием. В VII в. до н. э. устанавливается продолжительность года в 365, 25 сут, а в IV в. до н. э. через каждые 19 лет вставляются дополнительные месяцы. Примерно за 100 лет до наступления нашей эры в Китае был введен календарь, в котором продолжительность месяца была 29, 5 сут, продолжительность года — 365, 2502 сут. При этом в каждый третий, шестой, девятый, одиннадцатый, четырнадцатый, семнадцатый и девятнадцатый год надо было вставлять дополнительный тринадцатый месяц. Этот процесс называется интеркаляцией.

В Древней Греции, как и в странах Востока, использовался лунно-солнечный календарь, в котором начало каждого месяца располагалось как можно ближе к новолунию, а средняя продолжительность года соответствовала промежутку времени между двумя весенними равноденствиями.

Календарь в Древнем Риме. В календаре Древнего Рима все месяцы календаря, за исключением последнего — фебруариуса, содержали счастливое нечетное число дней: либо 29, либо 31. В фебруариусе насчитывалось 28 дней. Всего в календарном году получалось 355 дней, на 10 дней меньше, чем следовало. Такой календарь нуждался в постоянных исправлениях, что было вменено в обязанность коллегии понтификов, членов верховной касты жрецов. Понтифики ликвидировали неувязки в календаре своей властью, добавляя в календарь дополнительные дни по своему разумению. С календарными датами были связаны уплата налогов и процентов по ссудам, вступление в должности консулов и трибунов, даты праздников и другие события. Внося тем либо иным образом изменения в календарь, понтифики могли ускорить или отсрочить такие события.

Солнечный календарь. Солнечный календарь возник более 6 тыс. лет назад, в его основу положен тропический год.

Тропический год, или солнечный год — промежуток времени, за который Солнце проходит через точку весеннего равноденствия.

Различают весеннее и осеннее равноденствие.

В Северном полушарии весеннее равноденствие происходит 20 марта, когда Солнце переходит из Южного полушария в Северное, а осеннее равноденствие — 22 или 23 сентября, когда Солнце переходит из Северного полушария в Южное. В Южном полушарии, наоборот, мартовское равноденствие считается осенним, а сентябрьское — весенним.

Народы, занимавшиеся земледелием, основывали свой календарь на продолжительности тропического года. В настоящее время солнечный календарь принят в качестве мирового календаря.

Юлианский солнечный календарь старого стиля. Юлианский солнечный календарь старого стиля основан на продолжительности года 365, 25 сут. Он был разработан александрийским астрономом Созигеном, введен императором Гаем Юлием Цезарем (рис. 1. 19) в Древнем Риме в 46 г. до н. э. и распространился затем по всему миру. В честь Гая Юлия Цезаря этот календарь получил свое название.

Рис. 1. 19. Римский император, полководец, писатель Гай Юлий Цезарь

Созиген (Sosigenes) — александрийский ученый, который жил в I в. до н. э. Он был приглашен Гаем Юлием Цезарем в Рим для исправления календаря, в чем Созиген и принял деятельное участие. Философские труды Созигена, в том числе комментарий к трактату Аристотеля «De Caelo», не сохранились. В 1935 г. Международный астрономический союз присвоил имя Созигена кратеру на видимой стороне Луны.

По замыслу Созигена, начало каждого календарного года должно было всегда приходиться на одно и то же число и время суток, а его продолжительность — очень близко совпадать со звездным годом. Поэтому три года подряд должны состоять из 365 сут, четвертый — из 366. При этом один год разбивался на 12 мес. и из календаря навсегда изымался дополнительный месяц — мерцедоний. За начало года было принято 1 января, поскольку именно в этот день по традиции уже почти два века вступали в должность вновь избранные римские консулы. Упорядочил Созиген и число дней в месяцах. Все нечетные месяцы содержали по 31 дню, а все четные — по 30. Лишь в феврале «короткого» года было 29 дней, а «длинного», високосного, — 30.

На Руси юлианский календарь старого стиля был принят в 988 г. В юлианском календаре продолжительность года составляет 365, 25 сут; три обычных года насчитывают по 365 сут, один високосный год — 366 сут. В году было 12 мес. по 30 и 31 день каждый (кроме февраля). Юлианский год отстает от тропического на 11 мин 13, 9 с в год. За 1500 лет его применения накопилась ошибка в 10 сут.

Простейший способ определения, какой месяц короткий, а какой — длинный, придумали едва ли не одновременно с юлианским календарем (рис. 1. 20).

Рис. 1. 20. Простейший способ определения короткого и длинного месяца

Чтобы добиться полного совпадения следующего новогоднего праздника с астрономическим временем, перед тем как Римская империя официально перешла на новый календарь, ее гражданам пришлось прожить необыкновенно длинный год. Поскольку, по расчетам Созигена, прежний римский календарь очень сильно опередил звездный год, то кроме 23-дневного мерцедония были добавлены еще два безымянных месяца из 34 и 33 дней, которые вставили между ноябрем и декабрем.

Принятие юлианского календаря христианским миром. В 325 г. состоялся первый Вселенский (Никейский) собор Христианской Церкви. Он утвердил юлианский календарь для использования в христианском мире. При этом в юлианский календарь, строго ориентирующийся на Солнце, было введено движение Луны со сменой ее фаз, т. е. солнечный календарь был органично соединен с лунным календарем. За начало летоисчисления был принят год провозглашения Диоклетиана римским императором — 284 г. по принятому ныне летоисчислению. День весеннего равноденствия по принятому календарю пришелся на 21 марта. От этого дня рассчитывается дата главного христианского праздника — Пасхи.

Введение летоисчисления от Рождества Христова. В 248 г. эры Диоклетиана настоятель римского монастыря Дионисий Малый поставил вопрос: почему христиане ведут летоисчисление от воцарения яростного гонителя христиан? Некоим образом он определил, что 248 год эры Диоклетиана соответствует 532 г. от Рождества Христова. Предложение вести счет годам от Рождества Христова сначала не привлекло к себе внимания. Лишь в ХVII в. началось внедрение такого летоисчисления во всем католическом мире. Наконец, в ХVIII в. дионисиево летоисчисление переняли ученые, и его употребление стало повсеместным. Годы стали считать от Рождества Христова, которое принято за начало нашей эры.

Високосными годами были 1200, 1600, 2000-й и будут 2400, 2800-й, а обычными — были 1300, 1400, 1500, 1700, 1800, 1900-й и будут 2100, 2200, 2300, 2500, 2600, 2700-й. Каждый високосный год, оканчивающийся на два нуля увеличивает разницу нового и старого стиля на 1 день. Поэтому в XVIII в. разница составляла 11 дней, в XIX в. — 12 дней, а вот в XX и XXI вв. разница одна и та же — 13 дней. Поскольку 2000 г. был високосным, она увеличится только в XXII в. — до 14 дней, затем в XXIII в. — до 15 дней и т. д.

Григорианский солнечный календарь нового стиля. В григорианском солнечном календаре нового стиля продолжительность года составляет 365, 242500 сут. В 1582 г. юлианский календарь по указу папы римского Григория XIII был реформирован в соответствие с проектом итальянского математика Луиджи Лилио Гаралли. Счет дней передвинули на 10 сут вперед и условились каждое столетие, не делящееся на 4 без остатка (1700, 1800, 1900, 2100 и т. д. ) не считать високосным. Тем самым исправляется ошибка в 3 сут за каждые 400 лет. Ошибка в 1 сут набегает за 2735 лет. Новые столетия и тысячелетия начинаются с 1 января первого года данного столетия и тысячелетия: так, XXI в. и 3-е тысячелетие начались 1 января 2001 г. по григорианскому календарю.

В нашей стране до Октябрьской революции применялся юлианский календарь старого стиля, ошибка которого к 1917 г. составляла 13 сут. В 1918 г. в стране был введен принятый во всем мире григорианский календарь нового стиля, а все даты сдвинулись на 13 сут вперед.

Перевод дат юлианского календаря на григорианский календарь осуществляется по следующим формулам:

где Т_Г и Т_Ю — даты по григорианскому и юлианскому календарям; n — целое число дней; С — число полных прошедших столетий; С₁ — ближайшее число столетий, кратное 4.

В настоящее время разработаны конвертеры дат григорианского и юлианского календарей онлайн, которые можно найти в Интернете. В этих конвертерах даты до фактического введения юлианского календаря преобразуются с использованием стандартных правил для юлианских високосных годов. Даты до реформы 1582 г. преобразуются с использованием стандартных правил для григорианских високосных годов. В конвертере преобразование для годов по григорианскому календарю возможно вплоть до 2400 г.

Григорианский календарь (в России именуется «новый стиль») введен в 1582 г. папой Григорием XIII. Подготовку реформы по указанию Григория XIII осуществляли астрономы Христофор Клавий и Алоизий Лилий. Причиной, а точнее, поводом реформирования календаря было смещение фактического дня весеннего равноденствия на 10 марта, в то время как пасхалия (методика расчета даты Пасхи — праздника в честь воскресения Иисуса Христа) требует брать в расчет 21 марта из юлианского календаря.

Иными словами, именно день весеннего равноденствия участвовал в определении даты Пасхи, и этот день в календаре стал со временем не совпадать с фактическим весенним равноденствием в природе; кроме того, имело место рассогласование пасхальных полнолуний с астрономическими. В 1582 г. григорианский календарь впервые пришел на смену юлианскому: следующим днем после четверга 4 октября 1582 г. стала пятница 15 октября 1582 г. Таким образом, реформа календаря ликвидировала отставание юлианского календаря по отношению к солнечному году.

Григорианский календарь намного точнее юлианского: он дает гораздо лучшее приближение к тропическому году. Сам григорианский календарь основан на циклическом обращении Земли вокруг Солнца; продолжительность одного цикла, т. е. одного оборота вокруг Солнца, принята в григорианском календаре равной 365, 2425 сут.

Правило распределения високосных годов в григорианском календаре. Григорианский календарь содержит 97 високосных лет на каждые 400 лет (97/400 = 0, 2425).

В григорианском календаре правило распределения високосных годов следующее:

1) год, номер которого кратен 400, — високосный;

2) остальные годы делятся на две группы: года, номер которых кратен 100, являются невисокосными, а года, номер которых кратен 4, — високосными.

Таким образом, високосными годами были 1600-й и 2000-й, а 1700, 1800 и 1900-й — високосными не были.

В юлианском календаре год начинается 1 января, поскольку в Древнем Риме именно в этот день с 153 г. до н. э. избранные консулы вступали в должность. Юлианский год имеет продолжительность в среднем 365, 25 сут (1 високосный год из четырех = 1/4 = 0, 25), что больше на 11 мин продолжительности тропического года. В григорианском календаре, для сравнения, 1 год приравнивается к 365, 2425 сут. Итого, юлианский астрономический цикл дольше григорианского на 365, 25 - 365, 2425 = 0, 0075 сут, что составляет 10, 8 мин (т. е. примерно 11 мин).

Из-за вышеописанной ошибки, равной примерно 11 мин в год, в разные века разница в сутках между датами григорианского и юлианского календарей не была одинаковой, а продолжала увеличиваться.

Знаете ли вы, кто придумал первые отрывные календари? Это был известный русский писатель Лев Николаевич Толстой. Он посоветовал напечатать такой календарь издателю, и вскоре идея имела ошеломительный успех.

Календари в России. На Руси в допетровское время был принят юлианский календарь со счетом лет по византийскому образцу — от сотворения мира. Петр I ввел в России старый стиль — юлианский календарь со счетом лет от Рождества Христова.

Самый первый гражданский календарь появился перед новым 1709 г. До этого Россия жила исключительно по православным святцам. Календарь был напечатан в Москве под редакцией графа Якова Брюса, которого считали алхимиком и колдуном. По замыслу издателя он был рассчитан на 100 лет и состоял из двух частей: справочной и предсказательной. Календарь представлял собой сложнейшие чертежи, и сегодня разобраться в них сможет не всякий специалист. «Брюсов календарь» был астрологическим, выдержанным в строгих научных канонах.

Календари в России в XVIII—XIX вв. представляли собой толстые книги, в которых можно было найти любую информацию: о святых, праздниках, полевых работах. Фактически они являлись одновременно своеобразной энциклопедией и литературным альманахом. Поэтому не стоит удивляться, встретив в литературном произведении фразу о том, что семья на ночь читала вслух календарь.

Новый стиль, или григорианский календарь, был введен в нашей стране 24 января 1918 г. Декретом СНК РСФСР о введении в Российской республике западноевропейского календаря. При этом была применена поправка на 13 сут. Так, согласно этому декрету после 31 января 1918 г. в России наступило 14 февраля 1918 г. Только с этого времени даты происходящих событий по российскому календарю и календарю западных стран стали совпадать.

С 1929 по 1931 г. в Советском Союзе действовал так называемый революционный календарь. В году было 12 мес. по 30 дней. «Лишние» дни носили собственные имена: День Ленина (следовал после 30 января), два индустриальных дня (следовали после 7 ноября), два дня труда (после 30 апреля). В високосный год добавлялся еще один день (после 30 февраля). Неделя состояла из пяти дней, обозначавшихся разным цветом для разных групп работников.

В последующие годы в летоисчислении использовался григорианский календарь. Однако в отрывных календарях зачастую на странице с датой указывался год, считая от свершения Октябрьской революции.

В начале ХХ в. был разработан проект международной реформы календаря. Предлагалось разделить год на 13 мес. по 28 дней, а один оставшийся день плюс еще один в високосные годы сделать праздничными и обособленными. Главными плюсами такого календаря назывались четкое соответствие числа дню недели (так как в месяце было бы всегда четыре недели) и более точное сравнение экономико-статистических показателей по месяцам. Одним из недостатков суеверные люди считали то, что пятница всегда будет приходиться на 13-е число. Однако эта проблема решалась, если неделю начинать не с воскресенья, как принято в США и некоторых других странах, а с понедельника. Проект был даже внесен на рассмотрение в Лигу Наций, но в 1937 г. его отклонили. Горячим поклонником реформы был Джордж Истмен, основатель компании Kodak, где подобное исчисление дней для внутреннего планирования применялось с 1928 по 1989 г.

Всемирный календарь. К началу ХХ в. рост международных научных, технических и культурно-экономических связей обусловил необходимость создания единого, простого и точного Всемирного календаря, поскольку существующие календари имеют многочисленные недостатки в виде неточного соответствия продолжительности тропического года и датам астрономических явлений, связанных с движением Солнца по небесной сфере, неравной и непостоянной продолжительности месяцев, несогласованности чисел месяца и дней недели, несоответствия их названий положению в календаре и т. д.

Идеальный вечный календарь обладает неизменной структурой, позволяющей быстро и однозначно определять дни недели по любой календарной дате летоисчисления. Один из наилучших проектов вечных календарей был рекомендован к рассмотрению Генеральной Ассамблеей ООН в 1954 г.: при схожести с григорианским календарем он был проще и удобнее. Тропический год делится на 4 квартала по 91 дню (13 недель). Каждый квартал начинается с воскресенья и кончается субботой; состоит из 3 мес., в первом месяце 31 день, во втором и третьем — 30 дней. В каждом месяце 26 рабочих дней. Первый день года — всегда воскресенье. Он оказался не реализован по религиозным соображениям. Введение единого и вечного Всемирного календаря остается одной из проблем современности.

Резюме. Создание календаря и последующее введение летоисчисления способствовали развитию человеческой цивилизации. В своей практической деятельности люди не могут обойтись без счета дней в неделе, месяце, без определенной системы счета лет.