Основы календаря

Календарь — (от лат. Calendarium – долговая книга) система счета больших промежутков времени, основанная на видимых движениях небесных тел. Циклическое движение таких астрономических объектов как Земля, Солнце и Луна имеет главное значение для построения и понимания календарей.

Сутки

Концепция суток основана на движении Земли вокруг своей оси.

Сутки солнечные истинные — период обращения Земли относительно центра Солнца. Величина непостоянная и зависящая от многих факторов. Для удобства используется ее усредненное значение сутки средние солнечные (или день) — средняя продолжительность истинных солнечных суток за год. В дальнейшем для средних солнечных суток будет применяться термин день. Также в астрономии используются сутки звездные — период обращения земли относительно неподвижных звезд.

Месяц

Концепция месяца основана на движении Луны вокруг Земли. Период между двумя новолуниями (период обращения Луны вокруг Земли) называется синодическим месяцем, его длина в настоящее время составляет 29.5305889 дней. В 1900 его длина была 29.5305886 дней и в 2100 будет 29.5305891 дней. Лунный месяц может варьироваться до нескольких часов из-за эксцентриситета лунной орбиты. Определение фаз луны: серп изображает букву «С» — «старая», букву «Р» без вертикальной палочки — «растущая».

Год

Концепция года основана на движении Земли вокруг Солнца.

Год тропический — время от одного зимнего солнцестояния до другого (или между равноденствиями). Действительная длина года — величина переменная и может варьироваться в пределах нескольких секунд вследствие сил гравитации со стороны Луны и других планет. Кроме того, длина года систематически уменьшается. Так, около 1900 года его длина была 365.242196 дней (средних солнечных суток), а в 2100 она составит 365.242184 дней, сейчас она составляет 365.242190 дней.

Год сидерический (от лат. sidus, звезда) — соответствует одному периоду обращения Солнца по небесной сфере относительно неподвижных звезд и составляет 365,2563 дней. Траектория Солнца на небесной сфере называется эклиптикой.

Год аномалистический – промежуток времени между последовательными прохождениями центра Солнца через перигей его геоцентрической орбиты — 365,596 дней.

Год лунный — 12 синодических месяцев (в среднем 354,376 дней).
19 тропических лет — это 234.977 синодических месяцев, что очень близко к целому числу. А значит, каждые 19 лет фазы луны приходятся на одни и те же календарные даты (если не учитывать сдвиг, вносимый високосными годами). Такой 19-летний цикл называется метоническим (метоновым) в честь Метона, астронома из Афин, открывшего эту зависимость в 5 веке до н.э.

Согласование отсчета времени между сутками месяцами и годами

Ввиду того, что длительности астрономических циклов не кратны друг другу, существует проблема по распределению месяцев по годам и дней по месяцам. Для ее решения возникли различные календарные системы. Календарные циклы (суточный, месячный и годовой) строятся так, чтобы максимально следовать соответствующим астрономическим циклам (вращение Земли вокруг своей оси, движение Луны вокруг Земли и, в свою очередь, Земли вокруг Солнца).

Главная проблема такого рода состоит в том, что длина тропического года больше лунного года примерно на 11 дней. Это означает, что нельзя построить тропический год из целого количества синодических месяцев.

Существует три основных подхода (а возможно, и единственных) в решении этой проблемы: календари могут быть лунными, солнечными и смешанными (лунно-солнечными). В лунных календарях согласование годов с движением Земли вокруг Солнца не производится. В солнечных, наоборот, месяцы никак не согласованы с движением Луны. Смешанные же календари самые сложные — они учитывают движение как Луны так и Земли. Например, европейский календарь (юлианский и григорианский) — солнечный, месяцы связаны с движением Луны только исторически; исламский календарь — лунный, в нем годы не связаны с годовым движением Земли вокруг Солнца; иудейский и восточный (китайский) календари являются комбинацией двух подходов — годы связаны с движением Земли, а месяцы с движением Луны.

Вторая проблема — это неравенство длины тропического года целому числу дней. Она существенна только для солнечных календарей.

Перечисленные вопросы в календарях решаются с помощью правил интеркалации.

Интеркаляция (от лат. Intercalate — вложение, вставка) — периодическое добавление месяцев или дней для согласования длины календарного года с длиной тропического года. Например, в лунно-солнечных календарях в определенные годы вставляется месяц для согласования лунных циклов с солнечным годом. В солнечных календарях в некоторые годы добавляется (високосный) день для согласования длины года с суточным вращением Земли.

Другие единицы измерения времени

Секунда (от лат. secunda divisio — второе деление первоначально градуса, а затем, и минуты).

Эфемеридная секунда (астрономическая) — 1/31556925.9747 доля тропического года. Сейчас основной считается атомная секунда — основная единица международного стандарта. Ее значение равно продолжительности 9192631770 периодов излучения перехода между двумя уровнями сверхтонкой структуры изотопа цезия 133/55. Значения астрономической и атомной секунды совпадают с точностью до 2e-9.

Минута = 60 секунд

Час = 60 минут = 1/24 суток

Дополнительные секунды

Ход солнечных и атомных часов несколько различается. Это объясняется тем, что скорость вращения Земли немного меняется по различным причинам, природа некоторых из них до сих пор не ясна. Приливное действие Луны влияет на период обращения Земли. Глобальные морские и воздушные течения влияют на вращательный момент Земли. Так же влияют процессы внутри земной коры. В связи с этим мировое время обычно настраивается каждый год добавлением дополнительных секунд.

Неделя

Неделя — период времени кратный дню, не менее нескольких дней, но меньше месяца.

Длина недели

В современном календаре неделя составляет 7 дней. По вопросу, почему именно такая длина недели, определенности не достигнуто. Общепринятой является астрономическая гипотеза. Первый фактор связан с тем, что древнейшие календари были лунные,а 7 дней как раз составляет четверть лунного цикла, и ее достаточно легко определять непосредственно. Второй фактор, в древности было известно 7 подвижных небесных тел: Солнце, Луна, Марс, Меркурий, Юпитер, Венера и Сатурн. Древние могли предположить, что это совпадение не случайно и связать каждый день недели с определенной планетой. Так, в междуречье шумеры и позднее — вавилоняне уже пользовались 7-ми дневной неделей, дни которой именовались названиями планет. Позднее это было перенято и другими культурами, включая современные.

Если предположить, что иудеи переняли календарь во время вавилонского плена (на что указывают многие признаки), здесь остается большая неясность, как увязать библейский миф о творении за 7 дней с астрономической гипотезой, ведь для иудеев (и позже, христиан) длина недели непосредсвенно связана с ним.

Существовали ли недели другой длины?

Египетский и французский революционный календарь использовали декады.

Календарь майя использовал 13- и 20-дневную неделю.

В СССР использовалась 5- и 6-дневная неделя. В 1929-30 использовалась 5-ти дневная неделя, каждый работник имел один нефиксированный выходной. 1 сентября 1931 она была заменена 6-дневной неделей с фиксированным днем отдыха, приходящимся на 6, 12, 18, 24 и 30 число каждого месяца (1 марта использовалось вместо 30 февраля, каждое 31 число рассматривалось как дополнительный рабочий день). Обычная 7-дневная неделя была введена 26 июня 1940 года.

В Литве до принятия христианства использовали 9-дневную неделю.

Названия дней недели

Существует две традиции именования дней недели. Первая, как уже упоминалось в 1.7.1., по названиям планет и вторая — их порядковыми номерами.

В римской империи первый христианский император Константин ввел в 321 г. н.э. семидневную неделю и назначил воскресенье (день Солнца) первым днем. В соответствии с христианством — это был день отдыха и соблюдения культа. Поскольку планеты были названы в честь римских богов, имена римских богов распространились и на названия дней недели. Эти названия прослеживаются в календарях стран, наследовавших латинскую культуру. Подтверждением являются французский, немецкий и английский календарь:

Планета	Английский	Французский	Немецкий
Солнце	Sunday	Dimanche	Sonntag
Луна	Monday	Lundi	Montag
Марс	Tuesday	Mardi	Dienstag
Меркурий	Wednesday	Mercredi	Mittwoch
Юпитер	Thursday	Jeudi	Donnerstag
Венера	Friday	Vendredi	Freitag
Сатурн	Saturday	Samedi	Samstag

Во французском языке связь утеряна только для воскресенья. В английском же названия планет сохранились только для Saturday (пятница), Sunday (воскресенье), и Monday (понедельник). Оставшиеся четыре дня названы именами англосаксонских божеств, соответствующ римским, давших названия планетам:
Tuesday — Tiw или Tiu (бог войны, сын Одина),
Wednesday — Woden (Один),
Thursday — Thor (бог грома),
Friday — Freya (Frija в немецком) жена Одина, богиня плодородия.

В немецком языке tag — день, Mittwoch дословно середина недели, Donner — гтом (как известно, Юпитер — бог грома). Остальные названия дней недели эквивалентны английским.

Во многих языках Азии также прослеживается связь между днями недели и планетами (хинди, японский, корейский).

Имеет распространение и другая традиция — обозначение дней недели их порядковыми номерами.

Согласно библейскому ветхому завету бог создал мир за 6 дней и отдыхал на седьмой день. В иудаизме так и принято, дни недели нумеровались цифрами, а суббота — день отдыха.

Вероятно, миф о творении был заимствован во время вавилонского плена. Двуречье принято считать родиной авраамитических цивилизаций: иудейской, христианской и мусульманской. Авраамитическими они называются потому, что все эти три религии признают своим пророком и родоначальником библейского Авраама, который был родом из Ура Халдейского (Быт. 11:31), города-государства в древнем Шумере. А Тигр и Ефрат называются в числе четырех рек рая. Возможно, с наследованием вавилонской культуры и связана семидневная неделя как в христианском (через иудаизм), так и в мусульманском мире.

Также в португальском, испанском, восточно-славянских языках, с одним отличием, что день отдыха — воскресенье (поскольку страны имели доминирующую религию — христианство):

Португальский	Значение	Русский	Польский	Значение
Segunda-feira	Второй	Понедельник	Poniedzialek
Terca-feira	Третий	Вторник	Wtorek	Второй
Quarta-feira	Четвертый	Среда	Sroda	Середина
Quinta-feira	Пятый	Четверг	Czwartek	Четвертый
Sexta-feira	Шестой	Пятница	Piatek	Пятый
Sabado		Суббота	Sobota
Domingo		Воскресенье	Niedziela

День отдыха

По вавилонской традиции последний день недели, которым управляет Сатурн, — самый несчастливый. В этот день старались воздерживаться от любых работ, и слово «шаббат», «покой» по-вавилонски, стало обозначением вынужденного выходного дня, продиктованного суеверием.

Для иудеев — это суббота (Sabbath). В этот день бог отдыхал после сотворения мира и заповедовал отдыхать людям: «И благословил Бог седьмой день, и освятил его, ибо в оный почил от всех дел Своих, которые Бог творил и созидал» (Быт. 2:3) . Название «суббота» перешло во многие европейские языки, что видно из таблицы.

Большинство христиан отмечают воскресенье — день, когда Иисус воскрес. Некоторые христианские секты (например, адвентисты) следуют ветхому завету и соблюдают субботу.

Мусульмане соблюдают пятницу. Коран называет этот день священным «царем дней».

1.8. Летнее время (Daylight Saving Time)

Практика введения летнего времени была впервые предложена для пробы Бенджамином Франклином в 1784. В Англии 1907 Вильям Вилет (William Willett) провел кампанию по переводу часов вперед на 80 минут в четыре приема по 20 минут на весенние и летние месяцы. В 1908 палата общин отвергла билль по переводу времеми.

Несколько стран, включая Австралию, Великобританию, Германию и США использовали летнее время в течение первой мировой войны для экономии топлива, сокращая время искусственного освещения. В течение Второй мировой войны часы были постоянно переведены на час в некоторых странах. Например, в США с 9 февраля 1942 г. по 30 сентября 1945 г. Англия использовала двойное летнее время, переводя часы летом на два часа и на час в зимнее.

Акт о едином времени (Uniform Time Act) принятый конгрессом США в 1966 г., установил систему перехода на летнее время в зависимости от временных зон.

Согласно акту от 1986 года, летнее время в США начинается в 2:00 в первое воскресенье апреля и заканчивается 2:00 последнего воскресенья октября.

В большинстве стран Европы летнее время начинается с 1:00 последнего воскресенья марта, заканчивается в 1:00 последнего воскресенья октября.

Во многих странах мира летнее время приходится на фиксированный период с 30 марта по 26 октября.

Летоисчисление

Кроме методики подсчета циклических астрономических событий для календаря важна историческая точка отсчета летоисчисления — эра. Для разных календарей она разная, исторически менялась и определялась религиозными либо политическими мотивами.

Эра (лат. aera — букв. начальное число) — в хронологии начальный момент системы летоисчисления.

В современном календаре (григорианском) летоисчисление ведется в годах нашей эры. Годы до нашей эры иногда будут обозначаться отрицательными числами. По причинам, указнным в соответствующем разделе, нулевой год отсутствует. То есть после первого года до нашей эры сразу идет первый год нашей эры.