再过一天,2024年的第一个月就要结束了,有人可能会翻阅日历来计划下个月的行程,并意识到这是一个闰年。
是的,今年2月,我们将比过去三年多一天,即2月29日,闰日。
大多数人早在童年时期就接触到闰年的概念,但他们可能对闰年的过去和现在的生活知之甚少。
假设在闰日前后,当面对孩子突然提出的问题:闰年有什么用? 闰年从何而来? 你会自信地仔细解释吗? 还是匆匆忙忙地开门?
很可能取决于你是否有耐心把我的这篇文章读到最后。
什么是闰年和闰日?
在日历上,闰年有 366 天,而不是我们常说的:一年有 365 天。
在公历中,每四年有一个闰年。
2 月 29 日是一年中的额外日子,被称为闰日,而四年中的其他三年,即普通年,没有这一天。
公历 2 月 29 日(即闰日)中的大多数年份都可以被四整除,例如 2016 年、2020 年和 2024 年,但某些以 00 结尾的年份除外,例如 1800 年(原因将在后面讨论)。
在其他历法中,包括我们的农历,以及希伯来历、伊斯兰历和埃塞俄比亚历,也有闰年,但这些“闰年”不一定每四年发生一次,通常发生在与公历不同的年份。 有些日历甚至有一个以上的闰日,以及缩短的闰月。
闰年的过去和现在
在公历中,闰年的历史可以追溯到公元前,当时的罗马共和国官员盖乌斯·尤利乌斯·凯撒(又称尤利乌斯·凯撒)在采用了希腊天文学家和数学家索西切尼的计算后,于公元前46年宣布,从公元前45年1月1日起,罗马共和国将开始实施新历法,以取代旧的罗马历法。
因为盖乌斯·尤利乌斯·凯撒也被称为尤利乌斯·凯撒,后世通常称这种历法为儒略历。
盖乌斯·尤利乌斯·凯撒儒略历由365天组成,分为12个月,其他历法如中国的农历也把一年划分为12个月,但新年的开始与儒略历不同,每个月的具体天数也不同,这也导致了我国引入由儒略历发展而来的公历, 我们每年要迎接两次“新年”。
从这12个月的命名(包括后来的改名),我们也可以看到凯撒大帝的影子,凯撒名字朱利叶斯的七月(Juli)**,以及凯撒继任者的名字:罗马帝国第一任元首、元首政府创始人格维斯·屋大维·奥古斯都的名字。
凯撒为什么要改用新历法?
一些研究发现,由于地球公转与古罗马历法的“偏差”,公元前 46 年出现了“最后一年的混乱”——这一年是 15 个月,多达 445 天。
另一方面,儒略历依靠每四年一次的闰年,弥补了旧历法的“偏差”。
历经数百年,随着时间的积累和欧洲天文学的发展,儒略历中的虫子逐渐被发现。 16世纪中叶,有天文学家指出,由于季节变化的实际时间与儒略历相差十天左右,许多重要的西方节日都赶不上实际时间。
例如,在西方,春分满月后的第一个星期日被指定为复活节,但儒略历的春分日实际上比春天的实际到来晚了十天,这很尴尬。
为了解决这种尴尬,意大利哲学家阿洛伊修斯·利利乌斯(Aloysius Lilius)改进了儒略历,并发明了一种新的历法。
1582 年,当时的罗马教皇格里高利十三世批准并颁布了这种新历法,即公历,简称公历。
为了解决儒略历的偏差问题,公历在儒略历的基础上,排除了大多数百年,如前面提到的1800年。
除了 1800 年,还有哪些以 00 结尾的百年年被取消了闰年的资格?
记住这条规则就足够了:自公历颁布以来,不能被 400 整除的一百年不是闰年。
所以,除了 1600 年和 2000 年之外,其他以 00 结尾的年份,包括 1700 年、1800 年、1900 年,以及未来的 2100 年、2200 年、2300 年,都不是闰年,下一个离我们最近的百年,闰年,将是 2400 年。
在公历颁布后的几个世纪里,它被欧洲其他天主教和新教国家采用,如意大利、西班牙和英国。
由于越来越多的国家采用公历,公历成为我们今天所说的公历。
公历在中国的正式引入是在清朝灭亡之后。
辛亥革命爆发后的第二年(1912年),采用了当时的中国历法,与年表平行。
1949年9月27日,中国人民政治协商会议第一次全体会议通过后,新成立的中华人民共和国以国际社会大多数国家通用的公历和公历作为历年。
闰年和公元年,算不算文化入侵?
由于近年来民族主义情绪高涨,马来西亚不少人将公元时代称为文化入侵,甚至知乎等高知平台也呼吁废除公历,改用后农历。
其实使用公历并不是文化入侵,新中国成立之初,之所以决定采用公历和公元年,是因为这个历法和年背后是有科学依据的。
以本文的主题“闰年”为例,可以说如果没有闰年,我们的日历可能会因为偏差而“崩溃”。
众所周知,一年通常有365天,但并不是每个人都知道,地球绕太阳公转的实际时间并不完全是365天,而是365天2422 天,或 365 天 5 小时 48 分 56 秒。
地球绕太阳公转需要 365 度2422 天,我们需要绕着太阳转 365 天这 2422 天被称为太阳年,或回归年。
如果不设置闰年和闰日,而是按照一年365天来计算,就会有02422天的“偏差”。
如果这种偏差得不到解决,原来的日历年将随着时间的推移而偏离太阳年。
自 02422x4=0.97 1天。
因此,每四年增加一个闰日,可以在很大程度上消除这种偏差。
这就是为什么儒略历和公历有闰年的原因。
如果按照一些人的说法,我们的国家回到农历年,会发生什么?
由于农历采用阴阳历,即一年12个月,有6个大月和6个小月,其中大月30天,小月29天,一年共354天——如果不改正,每18年, 会出现冷热反转现象。
除了闰年和闰日之外,闰秒的概念也出现了。
什么是闰秒?
闰秒也不是每年都有,但偶尔会在某些年份出现,例如 2012 年、2015 年和 2016 年。
以2015年的闰秒为例,2015年1月12日,中科院国家授时中心发布《2015年闰秒公告》,宣布当年实施闰秒前后的时间标记为:
UTC时间(协调世界时间):
六月 30, 2015, 23:59:59.
六月 30, 2015, 23:59:60.
2015/07/01, 0:00:00.
北京时间:2015年7月1日,7时59分59秒59分59秒。
七月 1, 2015, 7:59:60.
七月 1, 2015, 8:00:00.
其中,7:59:60是闰秒。
2015年的闰秒:7:59:60为什么会有闰秒?
随着现代科学技术的飞速发展,从1949年到1955年,氨分子钟和铯原子钟相继发明,人类在时间精度的测量上也越来越精确,尤其是原子钟,不仅极其精确,而且稳定到足以建立时间基准。
因此,在1967年第13届世界度量衡大会上,科学家正式决定以原子时中的秒作为计时的基本单位,并以1958年1月1日的0:00 UTC作为原子时的起点。
从那时起,人类开始使用更精确的原子时间,而不是以前使用的年历时间。
1949年,美国国家标准与技术研究院(National Institute of Standards and Technology)发明了第一个原子钟,但在使用了更精确的原子秒计时后,科学家们发现了一个新问题——由于地球自转运动的不均匀性造成的偏差很小,平均太阳日不再精确到86,400秒,而且这种偏差会随着时间的推移逐渐累积。
引入闰秒正是为了解决世界时和原子时之间的协调问题。
然而,闰秒的使用也带来了一些新的问题,最主要的是闰秒嵌入的偶然性给一些计时设备带来了问题,比如日本,它报告说其时间标记系统已经崩溃了三次,而每次崩溃的“罪魁祸首”就是闰秒。
因此,国际计量局(IBWM)宣布,闰秒将从2035年起废除。
以上是关于闰年、闰日和闰秒的前世今生。
通过这个故事,我们了解了闰年的运用给人类生活带来的积极意义,也感受到了科学给社会进步带来的动力。
少数可能对闰年不满意的人可能是那些在闰日出生的人——毕竟,他们每四年才有一个生日。