撰文：Brian Handwerk

攝影：Abraham Nowitz，國(guó)家地理

古埃及人在歷法中加入了閏日，我們也是如此。以下是閏日如何使我們的日歷與實(shí)際的回歸年保持同步的故事。

當(dāng)今世界，大部分國(guó)家和地區(qū)都同時(shí)采用了公歷和其閏年系統(tǒng)，從而使日歷與實(shí)際的季節(jié)周期保持一致。

今天，2月29日，是每四年才有一天的閏日。

幾個(gè)世紀(jì)以來(lái)，人們總是試圖將日歷與回歸年保持一致，然而卻導(dǎo)致了很多混亂，直到閏年的出現(xiàn)才彌補(bǔ)了日歷的缺陷。

“歸根結(jié)底是因?yàn)�，日歷上的天數(shù)與地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的天數(shù)不相等或沒有直接關(guān)系，”美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院的時(shí)間與頻率主管John Lowe說道。

太陽(yáng)年或回歸年一年大約是365.2422天。所有日歷都是按天計(jì)算的，因此無(wú)法與之匹配，而如果忽略小數(shù)點(diǎn)部分的數(shù)字，長(zhǎng)期下去將會(huì)造成人們無(wú)法想象的大問題。

在漫長(zhǎng)的人類歷史中，出現(xiàn)過許多日期誤差導(dǎo)致的農(nóng)業(yè)和宗教混亂。

這也是當(dāng)今大部分國(guó)家和地區(qū)同時(shí)采用公歷和閏年系統(tǒng)的原因：使日歷上的日期和月份與實(shí)際季節(jié)保持一致。

“我們的日歷與回歸年已經(jīng)相當(dāng)接近了，但為了使日歷更加準(zhǔn)確，我們必須加入具有離奇規(guī)則的閏日。”

古代的計(jì)時(shí)方法

從一開始，人類試圖將自然的時(shí)間表與我們的日歷相匹配的做法就有缺陷。有些古代日歷，如5000年前蘇美爾人發(fā)明的歷法，簡(jiǎn)單的將一年分為12個(gè)月，每個(gè)月30天。因此，蘇美爾人的一年為360天，比地球繞太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間短了近一周。

然而，在一年之中添加幾天的做法至少跟360天的紀(jì)年歷法一樣古老。

“埃及人采用蘇美爾人的歷法時(shí)發(fā)現(xiàn)了這個(gè)問題，不過他們沒有在日歷中添加額外的天數(shù)。他們只在每年的年底加入了5天的節(jié)日和聚會(huì)時(shí)間。”Lowe說道。

更早期的埃及人（大約公元前3100年）以及中國(guó)、羅馬等國(guó)家曾經(jīng)使用過陰歷紀(jì)年。

不過，陰歷每個(gè)月平均29.5天，一年只有354天。因此，由于存在11天的差別，使用陰歷的國(guó)家很快就發(fā)現(xiàn)無(wú)法與實(shí)際季節(jié)保持同步。

為了修正這一歷法，羅馬人試圖在該歷法中不定期的添加天數(shù)或月份，不過這些修補(bǔ)措施更突顯革新的需要。

“混亂之年”

到尤利烏斯•凱撒與克利歐佩特拉享受著浪漫關(guān)系的時(shí)候，羅馬的日歷與季節(jié)已經(jīng)相差了3個(gè)月。不過，埃及的歷法一年是365天，自公元前3世紀(jì)起他們就開始使用閏年系統(tǒng)對(duì)日歷進(jìn)行矯正。

尤利烏斯下令一次性加入334天的“混亂之年”矯正長(zhǎng)期以來(lái)造成的紀(jì)年誤差（公元前46年）。后來(lái)他又規(guī)定每年為365.25天，每四年加入一天閏日。

不過即使這種方法也有缺陷，因?yàn)槊磕暝黾?.25天比太陽(yáng)年小數(shù)點(diǎn)部分的0.242天略長(zhǎng)。這就導(dǎo)致日歷年度比太陽(yáng)年長(zhǎng)11分鐘，每128年會(huì)相差一天。

“事實(shí)證明，如果每4年增加1天稍微有點(diǎn)多，”普吉特灣大學(xué)的物理學(xué)家、《天文學(xué)歷史雜志》的編輯James Evans說道。

在尤利烏斯•凱撒公元前46年引入“混亂之年”和公元前16世紀(jì)之間，這一微小的差異已經(jīng)導(dǎo)致一些重要的日子出現(xiàn)較大誤差，如基督教節(jié)日差了10天。教皇格列高利十三世認(rèn)為這種局面不能維持下去，因此1582年他推出了格列高利歷（公歷）。

“格列高利改革了歷法，并將1582年的10月減少了10天。接著他們更改了閏日規(guī)則來(lái)矯正這一問題。”Evans說道。

如今，能被100除盡的整百數(shù)年份不一定是閏年，如1900年。除非還能被400除盡，如2000年才算是閏年。現(xiàn)在在世的人沒人能記住上一個(gè)減少的閏日是哪一天，不過每400年減少3天閏日的做法可使日歷與實(shí)際保持一致。

其他歷法

即便是今天，仍有一些日歷認(rèn)為閏年的作用是僅僅為了使日歷與回歸年保持同步，這些歷法甚至直接忽略掉太陽(yáng)年。

伊斯蘭歷法采用的是陰歷，一年只有354天，每年與格列高利歷相差11天，盡管該歷法偶爾會(huì)加入閏日。

雖然中國(guó)官方使用格列高利歷，人們的日常生活中仍使用傳統(tǒng)的陰歷和陽(yáng)歷。陰歷遵循的是月相，每3年會(huì)加入一個(gè)閏月。

“與我們的做法一樣，讓歷法緊跟回歸年的做法并非神圣不可侵犯。人們可以習(xí)慣任意日歷系統(tǒng)。不過一旦人們習(xí)慣了某個(gè)歷法，改變的時(shí)候就會(huì)激起大家的憤怒。”Evans說道。

未來(lái)的抉擇

當(dāng)前的格列高利歷通過偶爾減少閏日的方式實(shí)現(xiàn)了與回歸年的幾近同步。

不過該紀(jì)年方式每年的平均長(zhǎng)度為365.2425天，每年比回歸年長(zhǎng)0.5分鐘。按照這個(gè)速度，格列高利歷與我們的季節(jié)周期相差一天需要3300年時(shí)間。

這就意味著我們的后代也將面臨一個(gè)抉擇：是否要減少一個(gè)閏年，盡管不用太長(zhǎng)時(shí)間。

“因此，3000年后，人們可能要決定是否進(jìn)行調(diào)整。我們就拭目以待吧。”Lowe說道。