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為什么會有閏年?這和地球繞太陽運(yùn)行一周有關(guān)?

2021-10-17 09:35 作者:天文在線  | 我要投稿

通常,2月28日后面是3月1日,但每隔幾年,就會出現(xiàn)例外。在2020年,我們有2月29日,2024年也會這樣。這是為什么?

在地球上,通常一個太陽年是365天,這是地球繞太陽運(yùn)行一周所花的時間。自1582年格里歷(Gregorian calendar)被推行以來,該歷法規(guī)定每年都有365天,并以此確保歷法規(guī)定的一年和太陽年相吻合。

但其實(shí)在很久以前,聰明的天文學(xué)家就發(fā)現(xiàn),地球繞著太陽跑一圈的時間實(shí)際比365天要稍微長一點(diǎn)。確切地說,他們精確測算出地球繞日一周需要365.242天(換言之,需要365天5小時48分鐘46秒)。

這意味著實(shí)際上,每年幾乎有365又四分之一天。因?yàn)橄雽⑦@每年多出來的四分之一天直接體現(xiàn)在日歷上十分困難,所以聰明的埃及人想出了個好主意。他們將四年中多出來的四個四分之一天合并為一天,并每四年將這多出來的一天加入日歷一次,以保證歷法和太陽年保持一致。

在尤利烏斯·愷撒(Julius Caesar)統(tǒng)治之下的古羅馬人,在發(fā)明我們所用的現(xiàn)代歷法時的做法和埃及人一樣。事實(shí)上,他們是第一個將多出來的那天規(guī)定為2月29日的人。

多出來的這天叫閏日,有閏日出現(xiàn)的這年就叫閏年(leap year)。閏字有多個含義,其中之一是表示余數(shù)。因?yàn)槲覀儼盐磥淼乃哪曛杏喑龅臅r間合并為一天提前過了,以確保我們的日歷和地球繞日的時間相等,因此我們叫它閏日。

我們這么做有必要嗎?雖然每四年增加一天在現(xiàn)在看來不算什么,但隨著時間的推移,它會不斷積累。例如,如果我們對多出的時間置之不理,在一個世紀(jì)后,我們將會和太陽年相差25天。這意味著日歷上的每個季節(jié)都會比實(shí)際延后將近一個月。閏年就能解決這個問題,讓我們的日歷和太陽年同步。

遺憾的是,閏日的計算不是每四年加一天這么簡單。天文學(xué)家們發(fā)現(xiàn),太陽年實(shí)際比365又四分之一天少11分鐘14秒。這意味著,按照每四年增加一天的方式計算,每400年人們就會多增加3天。

為了解決這個問題,古羅馬人決定通過每400年減少一次閏年的方式進(jìn)行校準(zhǔn)。他們設(shè)計的規(guī)則是:在三個“整百數(shù)”年里,只能有一個被定為閏年。比如,1700年、1800年和1900年不是閏年,但2000年是閏年。

判斷一個整百數(shù)年是不是閏年的簡單方法是看這個年數(shù)能否被400整除。所以,2100年、2200年和2300年不是閏年,但2400是閏年。

出生在2月29日的人通常被稱為“跳躍者”(leaplings,或者leapers)。在非閏年,即平年(common year)里,他們通常在2月28日或者3月1日慶祝生日。他們中的有些人會在老了以后,把自己出生在閏年這件事作為他們“投機(jī)取巧”的秘訣。比如,一位出生在閏年的84歲的老人可能會說自己只有21歲,因?yàn)樗贿^了21個生日(每4年過一次生日)。

閏年(leap year,又稱 intercalary year 或 bissextile year)是指比普通年份多一天的年份。如果使用的是陰陽歷(lunisolar calendar),那么閏年就是比普通年份多一個月的年份。閏年通過上述方式確保日歷上的年,和天文學(xué)意義上以及季節(jié)層面上的年同步。因?yàn)榧竟?jié)和天文事件并不按照固定的天數(shù)重復(fù),但日歷上每月的天數(shù)是相對固定的,因此相應(yīng)的季節(jié)和天文事件所對應(yīng)的日期也會因此偏離之前發(fā)生的日期。這種偏移可以通過增加一年或者增加一個月的方式糾正。非閏年被稱為平年。

例如,在格里歷中,每個閏年有366天而非365天,通過增加一天使2月從一般情況下的28天變?yōu)?9天。這些多出來的日子分布在能被4整除的年份里(不能被400整除的整百數(shù)年不在此列)。與之相似的是,在使用陰陽歷法的希伯來歷(Hebrew calendar)中,阿達(dá)爾月( Adar Aleph)即第十三個朔望月,每19年被增加到平年的十二個塑望月中7次,以確保該歷法所標(biāo)示的季節(jié)不會偏離自然更迭。在巴布教派歷法(Bahá'í Calendar)中,人們在需要的時候?qū)㈤c日加入日歷以保證來年始于春分(vernal equinox)。

BY: wonderopolis

FY: 憶染

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