Раз в четыре года февраль получает дополнительный — 29-й — день. Это правило пришло к нам из Древнего Рима, из тех времен, когда государством правил Юлий Цезарь. "Лишние" сутки нужны, чтобы календарный год совпадал с фактическим астрономическим. Но как появилось это расхождение? И можно ли создать идеальный календарь, в котором длительность года будет постоянна?

Изобретая календарь

Представьте, что вы рассказываете собеседнику о некоем событии, но не можете объяснить, как давно оно произошло. Или планируете, например, поехать в отпуск, но не знаете, как скоро наступит лето. Наша жизнь немыслима без временных ориентиров и привязки к конкретным датам. Немыслима без календаря.

Долгое время считалось, что первыми систему счисления времени около 5 тыс. лет назад придумали жители Месопотамии — области в Передней Азии между реками Тигр и Евфрат, где в наши дни расположены Ирак и Сирия. Но недавно удалось выяснить, что наиболее древние календари как минимум вдвое старше.

В 2004 году во время аэрофотосъемки в шотландском округе Абердиншир археологи обнаружили посреди поля дугу из 12 больших ям. Углубления в земле отличались друг от друга формой и, как считают специалисты, имитировали различные фазы Луны. Возраст "ямочного" календаря оценили в 10 тыс. лет. Это значит, что уже в эпоху мезолита племена охотников-собирателей не просто вели астрономические наблюдения, но и четко соотносили происходящее на небе со своим бытием. Современных ученых это, правда, не удивляет.

Большинство календарей строились по схожему принципу, даже если народы, которые их придумали, никогда друг с другом не контактировали. Они могли отличаться в деталях, но в основе практически каждого из них лежит соотношение времени как минимум двух из трех астрономических процессов: вращения Земли вокруг собственной оси (сутки), вращения Луны вокруг Земли (месяц) и обращения Земли вокруг Солнца (год). К сожалению, эта система не такая уж и простая.

Начнем с того, что полный оборот вокруг своей оси наша планета делает не за 24 часа, как было бы логично предположить, а за 23 часа 56 минут 4 секунды (86 164 секунды). Этот промежуток времени астрономы называют звездными сутками. При составлении календарей же используются средние солнечные сутки, в которых как раз 24 часа (86 400 секунд). Откуда же берется эта разница почти в четыре минуты?

Почему звездные сутки короче солнечных

При расчетах продолжительности солнечных суток учитывается не только вращение Земли вокруг своей оси, но и ее движение относительно центра Солнца. За сутки планета проходит 1/365 часть пути вокруг светила, из-за чего положение последнего на небесной сфере постоянно немного меняется — оно смещается примерно на 1 градус к востоку. Чтобы "довернуть" в направлении на центр Солнца, Земле необходимо еще некоторое время.

При этом продолжительность солнечных суток в течение года не одинаковая — разница между самыми короткими и самыми длинными составляет около 51 секунды. "Виновата" в этом эллиптическая форма орбиты, по которой наша планета обращается вокруг Солнца. В афелии (наиболее удаленной от светила точке) Земля движется медленнее, чем в перигелии (наиболее близкой точке). Чтобы облегчить счет времени, солнечные сутки пришлось усреднять.

Столь же непросто обстоят дела со вторым временным промежутком — синодическим месяцем. Так называют интервал между одинаковыми фазами Луны, к примеру новолуниями. Его среднее значение равно приблизительно 29,5306 солнечных суток (или около 29 дней 12 часов 44 минуты 2,8 секунды). Несложно подсчитать, что продолжительность лунного года (12 лунных месяцев) составляет 354,3672 суток. Это почти на 11 суток меньше, чем в солнечном годе (о нем пойдет речь ниже).

Ученые полагают, что все наиболее древние календари были лунными. Это вполне объяснимо: следить за изменениями фаз земного спутника и отсчитывать по ним время гораздо проще, чем вести астрономические наблюдения за Солнцем. И хотя современные солнечные календари от лунных циклов не зависят, традиция делить год именно на 12 частей — месяцев — по-прежнему жива.

Для создания календаря важен еще один астрономический процесс — обращение Земли вокруг Солнца. Временной промежуток для полного оборота нашей планеты по орбите называется годом. У астрономов есть четыре различных вида года — сидерический, аномалистический, драконический и тропический. Но при составлении календарей используется лишь последний из них.

Значение этого термина постоянно уточняется, обрастая нюансами. Если же упростить, то тропический год — это период между двумя весенними равноденствиями, за который на Земле происходит цикл смены времен года.

Именно отношение суточного и годового периодов легло в основу солнечных календарей. Увы, длительность тропического года в сутках не целое число — она составляет примерно 365,2422 (около 365 дней 5 часов 48 минут и 46 секунд). Точность календаря зависит от того, насколько он приблизится к этому значению.

Как Земля обращается вокруг Солнца

Вероятно, первый солнечный календарь появился в Древнем Египте в IV тыс. до н.э. Первоначально в нем было 360 суток, которые нацело делились на 12 месяцев. Структура была стройной и красивой, но дальнейшие астрономические наблюдения показали, что точность календаря оказалась весьма далека от идеала. Пришлось добавить еще пять дней.

Впрочем, даже 365-суточный древнеегипетский календарь регулярно расходился с реальностью — влияли те самые четыре знака после запятой в длительности тропического года. Устранить этот недостаток помогло бы добавление еще одного дня раз в несколько лет. Провести такую реформу отважился Салитис — царь кочевников гиксосов, которые в XVIII веке до н.э. завоевали часть Древнего Египта. Однако, изгнав захватчиков, местные жители вернулись к старому календарю. Еще одну попытку добавить 366-й день в календарь в III веке до н.э. предпринял царь Птолемей III Эвергет, но почему-то она не увенчалась успехом.

Если в календаре отменить високосные годы

То, на что так и не решились древние египтяне, сделали александрийские астрономы — в 45 году до н.э. они создали календарь, продолжительность года в котором составляла 365,25 суток (365 дней 6 часов). Назвали его юлианским — в честь древнеримского политика и полководца Гая Юлия Цезаря.

Ave Caesar

С середины VIII века до н.э. в Древнем Риме пользовались календарем, в котором первоначально было 10 месяцев, а год длился 304 дня. В VII веке до н.э. добавили еще два месяца, и год "вырос" до 355 суток.

Однако древнеримский календарь имел довольно путаный счет. Это постепенно приводило к накоплению ошибок и расхождению с астрономическими наблюдениями. К середине I века до н.э. ситуация стала совсем плачевной — в хаосе гражданских войн и восстаний следившие за календарем жрецы-понтифики "потеряли" 80 суток. Исправить ситуацию решил верховный правитель Рима Юлий Цезарь. Он поручил александрийскому астроному Созигену разработать понятный календарь.

В основу новой системы времяисчисления положили тропический год, для простоты счета округлив его продолжительность с 365,2422 до 365,25 суток (365 суток 6 часов). Чтобы избежать дробных долей дня, длину трех обычных годов установили в 365 суток, а каждого четвертого, високосного, в 366 — за это время как раз накапливался "лишний" календарный день (6 часов х 4 = 24 часа).

Почему нужно добавить в календарь еще одни сутки

Но прежде чем вводить новый календарь, нужно было устранить ошибки старого. Все "потерянные" понтификами дни вставили между ноябрем и декабрем. В результате 46 год до н.э. получился самым продолжительным за всю историю человечества — он состоял из 445 дней, разбитых на 15 месяцев. Для него даже придумали особое название — Год замешательства (от латинского "annus confusionis").

С 1 января 45 года до н.э. Рим начал жить по новому календарю. Впоследствии эту же систему счета времени стали использовать и другие страны западного мира. Название "юлианский" календарь получил уже после смерти Юлия Цезаря. Тогда же в июль переименовали и седьмой месяц года, прежде он назывался квинтилис.

Еще один интересный факт: в юлианском календаре дополнительный день в високосные годы вставлялся не в конец февраля, как это делается сейчас, а между 23 и 24 числом этого месяца. Называли его bis sextum Kalendas Martium — "дважды шестой до мартовских календ" (календы — это первое число каждого месяца). Год продолжительностью в 366 дней называли annus bissextus. Славяне услышали это словосочетание от греков. А поскольку те букву b произносили как "в", в русском языке bissextus превратилось в "високосный".

Но чем больше проходило времени, тем очевиднее становилось, что и этот календарь несовершенен. Казалось бы, разница между 365,2422 и 365,25 невелика — всего-то 11 с небольшим минут, но за 128 лет календарь уходил вперед на целые сутки, и день весеннего равноденствия постепенно "сползал" на более ранние даты. 

Это доставляло массу неудобств, особенно при расчетах дат религиозных праздников. Необходимость еще одной календарной реформы вызывала все меньше сомнений, и в итоге в ситуацию вмешалась католическая церковь.

Папа все исправил

В 1582 году папа римский Григорий XIII создал специальную комиссию для разработки проекта новой календарной реформы. В ее состав вошли не только священнослужители, но и астрономы. Члены комиссии изучили множество вариантов и остановились на предложении итальянского врача и математика Луиджи Лилио Гаралли.

В том же году Григорий XIII объявил о создании нового календаря, который мы сейчас знаем как григорианский. Папская булла Inter gravissimas (с латинского — "Среди важнейших") содержала несколько значимых изменений. Первое — счет дней передвинули на 10 суток вперед: после 4 октября наступило сразу 15-е. Поскольку католическая церковь приняла юлианский календарь только в 325 году н.э., за 12 с половиной столетий набежала разница в 10 дней. В итоге к концу XVI века день весеннего равноденствия "сполз" с 21 марта на 11-е. Решение же Григория XIII позволило уже в 1583 году вернуть его на 21 марта.

Как и в юлианском календаре, високосными годами в григорианском стали годы, порядковые номера которых нацело делятся на 4 (например, 2024-й). Но помимо этого булла закрепила и новое правило: отныне год, порядковый номер которого нацело делится на 100, но при этом не делится на 400, не считается високосным. К примеру, 1600 и 2000 годы — високосные, а 1700, 1800, 1900 и 2100 — нет. Благодаря этому изменению средняя продолжительность года в григорианском календаре стала равна 365,2425, а расхождение с тропическим годом составило всего 26 секунд. Юлианский за тот же период "убегает" на 11 минут 14 секунд.

Как вычислить високосный год григорианского календаря

Несмотря на это, новый календарь встретили в штыки — большинство европейских университетов и многие видные ученые того времени отказались принимать реформу. Не особо помогло и то, что Григорий XIII грозил всем несогласным отлучением от церкви. В первые годы после издания папской буллы на "новый стиль" перешли только страны, где главенствовала католическая церковь: Италия, Испания, Франция, Польша и некоторые другие. В тех государствах, где большинство жителей были протестантами, процесс перехода на григорианский календарь растянулся на столетия.

Постепенно исчезала привычка удваивать в високосном году 24 февраля, как это делали в Древнем Риме. Вместо этого раз в четыре года в календарях начала появляться новая дата — 29 февраля. Это происходило не только в странах, уже перешедших на григорианский календарь, но и там, где время все еще считали по "старому стилю".

Что же касается России, то в 1699 году в нашей стране также произошла календарная реформа. Но есть нюанс: переход случился не на григорианский, а на… юлианский календарь. До этого на протяжении нескольких столетий в России пользовались византийским календарем, который в целом совпадал с юлианским, но отличался от него началом года (1 сентября вместо 1 января) и счетом лет (летоисчисление велось от 5509 года до н.э. — предполагаемой даты сотворения мира). Переходу же на григорианский календарь воспротивилась православная церковь — Папа Римский для нее авторитетом не считался, и его буллы сознательно игнорировались. 

История принятия григорианского календаря

И все-таки взаимоотношения с другими государствами легче выстраивать при едином подходе к счету лет. Вот почему пришедшие к власти в России большевики решили перейти на григорианский календарь. В начале 1918 года Декрет о введении западноевропейского календаря подписал председатель Совета народных комиссаров Владимир Ленин. В тот момент влияние церкви на государство почти иссякло, поэтому священнослужители не могли помешать реформе. 

Однако Русская православная церковь осталась верна традициям и по-прежнему пользуется юлианским календарем. На сегодняшний день разница между двумя системами счисления времени составляет уже 13 суток — западные христиане отмечают Рождество в ночь с 24 на 25 декабря, а православные — с 6 на 7 января следующего года, — но в 2100 году она станет больше еще на один день.