闰年产生的故事

闰年产生的故事


发布日期: 2016-10-24 更新日期: 2016-11-08 编辑:xuzhiping 浏览次数: 8148

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摘要: 2004年初,这个世界发生了每个世纪只会出现4次的现象:2月出现5个星期天。这种事要经过7次闰年才会遇到一次,也就是说,每28年发生一次。前一次是在1976年,而下一次则要等到2032年。 人们发现闰年总有不少奇异特征,例如天文学家早就观察到,两个春分之间的间...

2004年初,这个世界发生了每个世纪只会出现4次的现象:2月出现5个星期天。这种事要经过7次闰年才会遇到一次,也就是说,每28年发生一次。前一次是在1976年,而下一次则要等到2032年。

人们发现闰年总有不少奇异特征,例如天文学家早就观察到,两个春分之间的间隔时间是365天5小时48分又46秒,即365.242 199 天,相当接近365.25天,这算是个还不错的近似值。

1世纪中期,古罗马的凯撒大帝(Julius Caesar,公兀前100~公元前44)引进了此后以他的名字命名的历法: 每年有365天,每隔三年之后接一个闰年,闰年会比其他年份多一天。因此,之后的1500年间,每年的平均长度为365.25天。

但是在16世纪末,天主教人士再也无法忍受每年高达11分又14秒的误差,而且梵蒂冈的顾问算出,在1000年内,累积的年度误差会高达整整8天。因此,他们认为再这样下去,12000年后的圣诞节会出现在秋天,复活节则要在1月庆祝,所以从长远来看,教廷无法接受这种误差。

罗马教皇格里高利十三世(Pope Gregory XIII,1502——1585)经过长久的思考之后,终于得到一个结论:凯撒大帝所订出的年(Julian year,通称儒略年)显然太长了。

为了弥补这个误差,教皇决定调整历法,并跳过几个闰年:删除第25个闰年时原本由凯撒加上去的那一天。因此,每个世纪的最后一年(也就是可以被100除尽的那年),其2月只有28天(尽管它本来应该是个闰年)。这个删除了2月最后一天的年份,被重新命名为世纪平年(lop leap year)。于是每个世纪就会有75个有365天的平年,24个有366天的闰年,还有一个365天的世纪平年,所以平均 一年的长度是365.24天。

不过,这样的一年还是短了一点,虽然微乎其微,但就是短那么一点。要求更进一步调整的呼声于是出现了,教皇和他的顾问因此又开始绞尽脑汁,得出了另一个结论: 在每4个世纪平年里再多 插进一天。如此一来,循环总算大功告成,而能够被400除尽的年度就是世纪闰年(loop lop leap year)。因为在当时,1600年即将来临, 所以1600年便被称为第一个世纪闰年,而下一个则是公元2000年。

因此,现在每年精确的平均长度是365.2425天(3个世纪年平均长度为365.24天,一个世纪的年平均长度为365.25天)。不过,你可知道,这又稍稍太长了一点?

但教皇格里高利十三世已经受够了,没有再修正或调整的打算,甚至连善于长期规划的教会也不打算更进一步地……吹毛求疵。事实上,每年26秒的误差,即使每过3322年,累积起来也不到一 天。

好了,我们现在已经处理完历法中的未来误差,不过凯撒大帝颁布其历法后的1500年间,累积的误差又该如何处理呢?幸好教皇格里高利十三世的智慧巧妙地解决了这个问题:他直接在1582年中删除10天。这项壮举对罗马教廷还有额外益处:这是个向全世界统治者展示权威的机会,让他们知道谁才是老大。所以1582年10月 4日(星期四)的隔天,大多数天主教国家就直接跳到10月15日(星期五)。

但是非天主教国家完全没有遵守教皇命令的意愿。例如,英国及其殖民地(包括美国)直到1752年才从日历中拿掉了11天;俄国直到大革命后才删除多余的日子,因此必须删掉13天才够,后续所产生的复杂结果是,俄国的“十月革命”®实际上是发生在1917年11 月。

没有人知道这样是否就能尽善尽美,或是将来要如何收场。即使自从教皇格里髙利十三世调整历法后一切运转顺利,400年后还 是出现了崩盘的威胁。

科技大幅进步,现在的原子钟在测量时间的精确度上可以达到10~14,这相当于每300万年的误差不超过一秒。由于出现了这种测量精确度,使得每年多余的26秒变得难以忍受,因此,笔者想提出一项更进一步的调整:每8个世纪闰年就删除一天。

如此,每过3200年,2月将再度只有28天,而这也是调整回合中的最后一步,我们称该特殊年为双重世纪平年(lap loop lop leap year)。经过微调,平均一年的长度是365.242 188天。依据煞费苦心的计算结果,第一个双重世纪平年将会在4400年来临,所以我们还有很长的时间来深思熟虑。平均年长度虽然还是少了一秒,但要花86400年,误差的累积才会达到一天。这种细微的差异,即使是最严 苛的数学家及教会人士也都可以大步走(lope)……呃,我的意思是说,忍受(cope)。

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