Астрономія і визначення часу. Типи календарів

Календарем прийнято називати певну систему лічби тривалих проміжків часу з поділом їх на окремі, короткі періоди (роки, місяці, тижні, дні). Саме слово календар походить від латинських слів caleo – проголошую і саlendarium – боргова книга. Перше нагадує про те, що у Давньому Римі, звідки до нас прийшов наш календар, початок кожного місяця проголошувався окремо, а друге – що там першого числа кожного місяця було прийнято сплачувати проценти за борги.

Як уже згадувалося, календарні одиниці лічби часу, зокрема місяць і рік, сформувалися при їхньому зістав­ленні з природними явищами, що періодично повторю­ються.

Це – зміна фаз (зовнішнього вигляду) Місяця і змі­на пір року. Відповідні їм проміжки часу синодичний мі­сяць (29,53059 доби) і тропічний рік (365,2422 доби) є астрономічними прообразами календарного місяця і ка­лендарного року. Залежно від того, які одиниці лічби часу вибрано за головні та якими були традиції чи релігійні уявлення людей, у різних місцях нашої планети розроб­лено сонячні, місячно-сонячні і місячні календарі.

У сонячних календарях за основу обліку беруть зміну пір року, тоді як на зміну фаз Місяця не зважають. Най­давнішим з відомих сонячних календарів був єгипетський, в якому календарний рік складався з 12 місяців по 30 днів у кожному, після чого вставляли п’ять додаткових днів. Сонячним є і наш календар, хоча його історія вказує на те, що спочатку давні римляни зіставляли початки своїх місяців з фазами Місяця.

Календар, в якому облік днів проводять проміжками часу, близькими до тривалості синодичного місяця, а змі­ну пір року взагалі до уваги не беруть, називається місяч­ним календарем. Саме такою системою лічби часу кори­стуються нині всі народи, які сповідують Іслам. Цей ка­лендарний рік складається з 12 місяців, в яких непарні місяці мають по 30 днів, парні – по 29, тобто він налічує всього 354 дні. Оскільки ж 12 синодичних місяців – це 354,367 доби, то час від часу вони вставляють цілу добу: у „турецькому циклі” – тричі на вісім років, в „араб­ському циклі” – 11 днів за 30 років. Завдяки цьому перше число календарного місяця утримується при першій появі вузького серпа Місяця на вечірньому небі, яку давні греки назвали неоменією (від гр. новий Місяць).

Календар, в якому менші проміжки часу вимірюють мі­сяцями по 30 і 29 діб, тобто у ритмі зі змінами фаз Місяця, зле в середньому за якийсь більший відрізок часу, а тривалість календарного року підтримується близько до тропічного року, називається місячно-сонячним. У наш час таким календарем користується Ізраїль У минулому такі системи лічби часу, мабуть, були у більшості народів сві­ту, у тому числі і в наших далеких предків. Про це свідчить такий запис у літописі: „В літо, яке настало 7 берізня”, або „місяця березня 10, а небесного лютого 15”. Тобто тут є накладання давнього методу лічби часу за фазами Місяця на звичний для нас календар, який наші предки отримали разом з християнством.

Що стосується нашого календаря, то його першоосно­вою був юліанський календар, уведений з 1 січня 45 р. до н. є. видатним римським політичним діячем ІОлієм Цезарем (100–44 до н. є.). У цьому календарі три з кож­них чотирьох років мали по 365 днів, четвертий – 366 днів. Це означає, що в середньому за 4 роки тривалість. юліанського календарного року дорівнювала 365,25 діб. Тим часом, як у тропічному році налічується 365,2422 доби. І хоча різниця тут невелика, однак за кожні 128 років набігала ціла доба, тому всі астрономічні явища в юліан­ському календарі через кожні 128 років зсували на більш ранні дати. Наприклад, якщо у III ст. н. е. весняне рівно­дення припадало на 21 березня, то через 128 років – на 20, ще через такий же проміжок часу – на 19 і т. д.

Після того як у 311 р. при імператорові Костянтині християнство стало державною релігією і на Нікейському церковному соборі (325 р.) прийнято святкувати Пасху у першу неділю після повні, яка настає після весняного рівнодення. Римська імперія жила за юліанським кален­дарем, а найважливіші церковні свята відзначали за місячно-сонячним. З часом згадані недоліки юліанського ка­лендаря стали помітними. Тому папа Григорій ХІІІ провів реформу календаря. Оскільки до середини XVI ст. дата весняного рівнодення змістилася на 10 діб і випадала вже на 11 березня, то, щоб повернути її на 21 березня, з лічби днів вилучили 10 діб: після 4 жовтня 1582 р. настало не 5, а 15 жовтня Щоб надалі такої помилки не було, з кожних 400 років вилучають три доби. Тобто ті столітні роки, число сотень яких не ділиться без остачі на 4, при­йнято вважати короткими, у них повинно бути 365. а не З60 діб.

Цей виправлений календар отримав назву григоріан­ського або нового стилю, за юліанським календарем закрі­пилася назва старого стилю (відповідно н. ст. і ст. ст.).

Як згадувалося, в юліанському календарі для враху­вання дробової частини тропічного року з кожних Чоти­рьох років один має 366 днів, тобто в періоді з 400 років 100 налічує по 366 днів, а 300 – по 365 днів. У григорі­анському календарі в такому ж періоді років з 366 днями на три менше, тобто їх 97.

Правило вставки додаткового дня для виправлення ка­лендаря називається системою високосів (від лат. bis secstus – вдруге шостий, або ж вставний день, який давні римляни вставляли між 23 і 24 лютого; назва цього дня находить від того, що римляни лічили дні в зворотному порядку – „стільки-то днів залишилося до березневих календ”, тобто до 1 березня). Високосним ми називаємо рік, в якому є 366 днів, а простим – в якому 365.

Григоріанський календарний рік у середньому за 400 років триває 365,2425 доби, це на 26 с перевищує тро­пічний рік 1 похибка в одну добу тут набігає за 3300 ро­ків (з урахуванням сповільнення обертання Землі – за близько 2 800 років). Отже, цей календар є досить точним. Оскільки ж вилучення з лічби трьох діб проводять не че­рез однакові проміжки часу, то весняне рівнодення змі­щується в межах 1,5 доби, тобто воно буває як 20, так і 21 березня.

Існують твердження, нібито точнішим від григоріан­ського був календар народу майя, потомки якого і сьогод­ні живуть у Мексиці, Гватемалі та Белізі. Проте ці твер­дження є безпідставними. Можливо, що предки нинішніх майя справді знали тривалість тропічного року з високою точністю (рукописи майя, писані складними ієрогліфами, практично всі знищені). Однак з тих скупих відомостей (трьох рукописів, стел і написів на будівлях) зовсім не видно, щоб у майя були розроблені якісь правила високосів, вставок додаткових днів у лічбу календарних років. Вони користувалися роками з тривалістю 260, 360 і 365 днів. Календар цей був складним, але винятково точним бути не міг.