撰文：Brian Handwerk

攝影：Abraham Nowitz，國家地理

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際的回歸年保持同步的故事。

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

今天，2月29日，是每四年才有一天的閏日。

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

“歸根結底是因為，日歷上的天數(shù)與地球繞太陽公轉的天數(shù)不相等或沒有直接關系，”美國國家標準與技術研究院的時間與頻率主管John Lowe說道。

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

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

這也是當今大部分國家和地區(qū)同時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際季節(jié)保持一致。

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

古代的計時方法

從一開始，人類試圖將自然的時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，簡單的將一年分為12個月，每個月30天。因此，蘇美爾人的一年為360天，比地球繞太陽旋轉一周的時間短了近一周。

然而，在一年之中添加幾天的做法至少跟360天的紀年歷法一樣古老。

“埃及人采用蘇美爾人的歷法時發(fā)現(xiàn)了這個問題，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)日和聚會時間。”Lowe說道。

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

不過，陰歷每個月平均29.5天，一年只有354天。因此，由于存在11天的差別，使用陰歷的國家很快就發(fā)現(xiàn)無法與實際季節(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系的時候，羅馬的日歷與季節(jié)已經(jīng)相差了3個月。不過，埃及的歷法一年是365天，自公元前3世紀起他們就開始使用閏年系統(tǒng)對日歷進行矯正。

尤利烏斯下令一次性加入334天的“混亂之年”矯正長期以來造成的紀年誤差（公元前46年）。后來他又規(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，因為每年增加0.25天比太陽年小數(shù)點部分的0.242天略長。這就導致日歷年度比太陽年長11分鐘，每128年會相差一天。

“事實證明，如果每4年增加1天稍微有點多，”普吉特灣大學的物理學家、《天文學歷史雜志》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世紀之間，這一微小的差異已經(jīng)導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際保持一致。

其他歷法

即便是今天，仍有一些日歷認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，盡管該歷法偶爾會加入閏日。

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

“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。人們可以習慣任意日歷系統(tǒng)。不過一旦人們習慣了某個歷法，改變的時候就會激起大家的憤怒。”Evans說道。

未來的抉擇

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

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

這就意味著我們的后代也將面臨一個抉擇：是否要減少一個閏年，盡管不用太長時間。

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