Айзек Азимов - О времени, пространстве и других вещах. От египетских календарей до квантовой физики

Греки узнали о существовании дополнительной четверти суток около 380 года до п. э. благодаря открытию Евдокса Книдского. В 239 году до н. э. Птолемей Эргет, македонский правитель Египта, предпринял попытку уточнить египетский календарь и внести в него недостающую четверть суток, но консервативные египтяне воспрепятствовали столь радикальным инновациям.

А тем временем Римская республика жила по лунно-солнечному календарю, куда периодически вносился дополнительный месяц. Духовенство, ответственное за это мероприятие, было связано с политиками и не отличалось такой добросовестностью и щепетильностью, как их кол-лети с Востока. Римские священнослужители добавляли месяц но собственному усмотрению. Если у власти находились нужные люди, избранные на один год, то этот год удлиняли. В противном случае без дополнительного месяца прекрасно обходились. К 46 году до н. э. римский календарь отставал от Солнца уже на 80 суток.

В это время у власти находился Юлий Цезарь, решивший положить конец этой бессмысленной возне. Он посетил Египет, где получил возможность убедиться в простоте и удобстве солнечного календаря. Цезарь даже привез себе в помощь египетского астронома Сосигенеса. Благодаря их совместным усилиям 46 год до н. э. длился 445 суток и вошел в историю под названием года путаницы. Однако таким методом календарь был приведен в соответствие с Солнцем, гак что 46 год до н. э. одновременно стал и последним годом путаницы.

Начиная с 45 года до и. э. римляне приняли модифицированный египетский календарь, в котором 5 «лишних» суток в конце года были распределены между разными месяцами. Так появились месяцы с нечетным числом дней. Теоретически мы должны были иметь семь 30-дневных месяцев и 5 месяцев продолжительностью 31 день. Однако римляне, считавшие февраль несчастливым месяцем, укоротили его. Поэтому и современном календаре 7 месяцев имеют продолжительность 31 сутки, 4 месяца — 30 суток и 1 — 28 суток.

Чтобы не оставить без внимания лишнюю четверть суток, Цезарь и Сосигенес решили, что каждый четвертый год будет иметь продолжительность 366 суток. (В нашей эре каждый год, порядковый номер которого делится на 4, имеет дополнительный день, прибавленный для согласования календаря с солнечным годом. Иными словами, в каждом четвертом году появляется день 29 февраля. Поскольку 1964 делится на 4 без остатка, в этом году есть 29 февраля.)

Это «юлианский год», названный так в честь Юлия Цезаря. На соборе в Никее христианская церковь приняла юлианский календарь. Рождество стало официальным церковным праздником и после собора в Никее получило постоянный день в юлианском календаре. Его дата, в отличие от Пасхи, каждый год не меняется.

365-суточный год длится 52 недели и 1 день. Это означает, что, если, к примеру, в одном году 6 февраля попадает на воскресенье, в следующем году оно будет уже в понедельник, а через год во вторник. Если бы все годы состояли только из 365 дней, определенная дата перемещалась бы по дням недели равномерно. Но в череду одинаковых лет вклинивается год, состоящий из 366 суток, то есть продолжающийся 52 недели и 2 дня. Если в таком году 6 февраля попадает на вторник, то в следующем году оно будет уже в четверг. Дата «перепрыгнет» среду. Поэтому 366-суточный год называется «прыжковым» годом, а 29 февраля — «прыжковым» днем. Мы называем такие годы високосными.

Все было бы хорошо, если бы тропический год длился ровно 365,25 суток. Но это не гак. Тропический год имеет продолжительность 365 суток 5 часов 48 минут 46 секунд, или 365,24220 суток. Юлианский год в среднем на 11 минут и 14 секунд, или на 0,0078 суток, длиннее.

На первый взгляд это может показаться мелочью. Но из-за этой мелочи за промежуток в 128 лет разница между юлианским и тропическим годом составит уже полные сутки. Юлианский год «выигрывает» время, по вместе с тем день весеннего равноденствия начинает отодвигаться назад, и каждый год наступает раньше и раньше в году. Во время проведения собора в Никее в 325 году н. э. весеннее равноденствие было 21 марта. В 453 году оно считалось уже 20 марта, в 581 году — 19 марта и т. д. К 1263 году н. э. (при жизни Роджера Бэкона) юлианский год по сравнению с движением Солнца приобрел восемь суток, и весеннее равноденствие переместилось на 13 марта.

Вроде бы ничего страшного. Но церковь желала смотреть в отдаленное будущее, а дата Пасхи была связана с днем весеннего равноденствия. И если пустить процесс па самотек, вскоре Пасху пришлось бы праздновать в середине лета, а Рождество — весной. В 1263 году Роджер Бэкон написал пане Урбану IV письмо, разъясняющее ситуацию. На рассмотрение проблемы у церкви ушло более трех веков.

К 1582 году юлианский календарь приобрел еще два дня, и весеннее равноденствие передвинулось на 11 марта. Папа Григорий XIII решил, что пора действовать. Первым делом он прибавил 10 дней, изменив 5 октября 1582 года па 15 октября 1582 года. Это привело календарь в соответствие с движением Солнца, и весеннее равноденствие 1583 года произошло 21 марта, как ему и было положено по решению собора в Никее.

Следующим шагом стало принятие мер, чтобы календарь снова не сбился с ритма. Поскольку юлианский год набирает полные сутки каждые 128 лет, за 384 года набегает 3 полных суток, то есть с небольшим приближением трое суток набираются за четыре столетия. Новые столетия начинаются в 1500, 1600, 1700 и т. д. годах. В юлианском календаре все они делятся на четыре без остатка, следовательно, являются високосными. Каждые четыреста лет таких годов четыре. Так почему бы не оставить три из них обычными годами, позволив одному, который делится на 400, стать високосным? Это максимально приблизит наш год к движению Солнца. Так возник григорианский календарь.

Подведем итоги: в каждых четырех столетиях юлианский календарь содержит 100 високосных годов, имеющих общую продолжительность 146 100 суток. В этих же четырех столетиях григорианский календарь допускает наличие только 97 високосных годов общей продолжительностью 146 097 суток. Сравните эти числа с продолжительностью 400 тропических лет, составляющих 146 096,88 суток. Пока с течением времени юлианский год наберет 3,12 суток по сравнению с движением Солнца, для григорианского года прибавка составит только 0,12 суток.

Но все-таки 0,12 суток — это почти три часа. Это значит, что по истечении 3400 лет григорианский календарь снова сдвинется по отношению к Солнцу на полный день. Около 5000 года н. э. человечеству снова придется рассмотреть вопрос об отказе от одного високосного года.

Следует отметить, что церковь запоздала с принятием мер. Сделай она это веком ранее, вся Западная Европа сменила бы календарь без всяких проблем. Однако к 1582 году значительная часть населения Северной Европы обратилась в протестантскую веру. Протестанты скорее согласились бы «шагать не в ногу» с Солнцем согласно установкам язычника Цезаря, чем подчиниться указаниям римского папы. Поэтому они сохранили у себя юлианский год.