公历历法的起源与发展

公历历法的起源与发展

(季银泉译)

本文为译作。

中国有传统的农历,而全世界通用的公历历法,则来源于西洋。

本文讲述了公历历法的起源与发展概况,值得一读。

读了此文,你一定会认识到:一年原来并不是正好365天;一年中月亮环绕地球转动的圈数,也并不是正好12圈;我们习惯于说“一月”、“二月”等,这其实有问题,因为它没有准确地一一对应地反映出月亮每绕地球转动一周所费的时长;历法中“闰”的产生与发展,证明问题解决中“最佳方法”的产生,必然会经历一个过程。

原文为英文。原标题为《历法》。

下为译文正文:


今天是什么日子?今天是本月的几号?现在是本年的哪个月份?为了回答这些问题,我们往往看日历。

我们的历法的历史,可以追溯到人类文明的破晓时期。也许在开始关注时间的初期,人们只是数日子。先前,我们的早期先祖只是凭借观察日出、日落计算时间。这种做法,当今某些未开化的人群仍在做。在我们看来,所谓一天,包括了白天与黑夜;但是在很长一段时间内,人们并不这样认为。

差不多从开始数“日子”开始,人们就必然注意到月亮的变化。月亮先是满月型的,接着越来越小,直至完全消失。接着它又夜夜变化,直至再现满月。从满月至满月,是个很好的观测周期。但这个周期对于为建历法而打基础来说,时间还是太短。

后来,人们注意到季节的存在,注意到季节的更替具有一定规律。例如在古代埃及,尼罗河泛滥季节之后,必然跟着庄稼的耕种、管理季节。再接着,就是庄稼的收获季节。这一季节周期,成为“年”。

然而在很长的一段时间内,没人试图将日、月、年整合为一个整体。谁想这么做,就会陷入困境。日(天数)并不能齐整整地整合到月份内,因为从满月到满月的时间周期是29又二分之一天。日(天数)也不能齐整整地整合到年份内,因为地球环绕太阳转一圈的旅程,准确的耗时为365天5小时48分46秒。同样,月份也不能齐整整地整合到年份之内,因为一年中,月球环绕地球转动的圈数,在12圈至13圈之间。

古代巴比伦的祭司,曾创造出一种历法,在这个历法中,某些月份的时长为29天,另一些月份的时长为30天。其中的年,通常包括12个月份。但是,其中的若干天数缺失了(译者注:此话的含义,应是“这一历法中的一年,与真实的一年相比,缺少了若干天”,作者实际上是在指出这一古历法的不科学)。如此不久后,就会形成季节中的月份错位。(如果历法中的每个年,都比地球环绕太阳转动一圈的时间短若干天,几个20年后,最寒冷的冬日将很快移至10月的月中。)为了防止月份错位过远,祭司们每过几年,就会在某年增加一个额外的月份。这是一个与中国农历颇为相似的历法(译者注:中国农历也是凭借增加月份即闰月,消除一年与12个月之间的天数误差)。

古希腊也有一种类似于古巴比伦历法的历法。早期的罗马人,同样如此。在朱利叶斯·凯撒成为罗马帝国统治者时期,历法极其混乱。恺撒决定废弃旧历法,一切从头来起。他搜寻到天文学家索西吉斯(译者注:索西吉斯是古希腊天文学家,比凯撒大10岁)的建议:将一年的真正时长确定为365又四分之一天。(译者注:前面说过,地球环绕太阳转一圈的旅程,准确的耗时为365天5小时48分46秒。如采用索西吉斯的建议,其误差只有11分14秒,这在那个时代,是了不起的进步。)凯撒批准了将一年确定为365日的做法,但每过4年,必须在二月的月底增加一天,以捡回历法中每年丢失的约四分之一天。

为了使内含季节的新日历有一个整齐的年份开端,凯撒将元旦从三月一日移至一月一日,由此一月成为一年的第一个月份。但月份的原有顺序并未改变。由此,一年中的第九个月份仍然称作“九月”,尽管这个“九月”字面上的含义是“第七”。(译者注:在凯撒改革前,元旦日是三月一日,因而改革后的九月,改革前称为“第七个月”。所谓“字面上的含义”当指在古罗马官方通用语言拉丁文中的含义。我个人估计,凯撒之前的古罗马人之所以将元旦定在三月一日,是因为想使一年中的开端,从春季及春暖花开的日子开始。)同理,第10个月、第11个月、第12个月,即10月、11月、12月(译者注:这三个月的名称,英语为October、November、December),其名称来自于拉丁语中的“第八”、“第九”、“第十”。

凯撒时代的天文学家,倾向于尽可能将一年所含有的天数平均分配到各个月份中去。如此,一年中,5个月份含有31天,7个月份含有30天。罗马人认为,增加数字会带来好运,因而他们从原来具有30天的二月拿走一天,使一年中增加一个额外的具有31天的月份。

只有凯撒才做得出的是,改变月份的名称,使自身获得荣耀。这个月份,当然必须具有31天。这就是我们的“七月”。(译者注:“七月”,英语为“July”,它来自于凯撒姓名中的“Julius” ,即“朱利叶斯”。我的猜测是,朱利叶斯·凯撒的生日在七月。)凯撒死后,屋大维·奥古斯都成为皇帝,他也以自己的姓名——August,命名了一个月份(八月)。据说奥古斯都不能容忍以凯撒名义命名的月份长于以自己名义命名的月份,于是他从二月拿走一天,加到八月,使八月与七月一样长。如今,一年中,有七个月份具有31天,但二月除闰年外,只剩下28天。从那时开始至今,各个月份的名称一直沿用下来,从未改变。

凯撒的闰年方案沿用了1600年左右。后来,其误差又累积起来,达到10天左右。(译者注:前面说过,凯撒闰年方案的误差为每年11分14秒,1600年后,其累计总误差达到:11分14秒*1600年=17600分22400秒,约等于12天半。)问题在于:一年的真正时间,并不是如索西吉斯所说的,正好365又四分之一天。当人们每过四年,给二月增加一天时,增加的是24小时,事实上人们应当增加的时间应是4倍的5小时48分46秒,即23小时15分4秒。每闰年的误差为44分56秒,换句话说,每年相差11分14秒(44分56秒除以4)。这个数字也许看起来不大,但乘以1600年,你会发现其误差很严重。

1582年,教皇格列高利十三世采纳了意大利天文学家克拉乌(Clavius)的建议,下令从历法中除去实际上已丢失的10天。他还请克拉乌设计更好的闰年规则,以预防未来误差的积聚。我们至今仍在沿用这一富含智慧的规则:如果一个年份的数字能够被4整除,但同时又能被100整除,该年份不应视为闰年。(译者注:在制订此规则前,铁定每4年一闰,即“如果一个年份的数字能够被4整除”,该年份为闰年。但1600年下来,会积累近12.5天的误差。制订与采用此规则后,1600年中,会减少16次闰年,但闰年减少的次数显然过多了,误差虽小得多,但仍可观。于是可见下文中的补充规定有多重要。)但年份数字能被100整除的同时,能够被400整除,该年份仍应被视为闰年。因而公元2000年仍是闰年,但公元2100年将不会视为闰年。(译者注:我们还应知道,这个一直沿用至今的方案虽好,1600年下来,至公元3182年,将有近半天的误差;1.6万年后,至公元19182年,这个误差将扩大至近5天。我们还需注意:地球自转的速度在减慢,其减慢速率为0.00015秒/年。)

这个“格列高利历法”的“年”,尽管极为精准,还是长了26秒。3000年后,这个误差将累计至大约一天。

所有天主教国家都很快采用了格列高利历法,但希腊教堂与大多数新教国家拒绝接受它。直至近200年后,英国人发现从日历中拿去11天,使日历变得协调齐整,很有必要,才接受了格列高利历法。这一接受行动,在1752年通过的国会法案中得到确认。但是许多人认为他们的生命中丢失了11天。为此人们举行了大型集会,他们的口号是“将11天还给我们!”


译后记:上文的英文原文,来自许国璋教授主编的《大学英语》。译后未校。

我个人觉得,人们通常将通行的公历称为“格列高利历”,这并不确当;将创建公历的主要功绩记在格列高利十三世头上,更不确当。公历的基本成形,应归功于凯撒大帝;教皇格列高利十三世的主要功绩,在于通过闰年确定方法的调整,较好地纠正了凯撒历法中的误差。

我们应当承认,已通行数百年的既有公历,其闰年计算方法非常巧妙、精当。

至于一年的时间,3000年后公历上的误差将会累计到大约一天,这个不用担心。届时类似于联合国教科文组织这样的国际组织,在征求意见后发个文件,去除某个年份的12月31日,将这一天误差纠正过来即可。

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