Глава 5. Время и календарь

Постепенно люди смогли увидеть определенные закономерности в движении светил по небосводу. Сложилось представление о цикличности, то есть, повторяемости движения Солнца и Луны. Появились понятия «день» и «ночь». Если Солнце светит – значит, день. А если Солнышко устало и ушло спать, значит, ночь. Такие понятия, как «утро» и «вечер» появились несколько позже и в средних широтах. Те из вас, кто жил или бывал с родителями на юге – в Крыму, в Средней Азии – наверное, замечали, что Солнце прямо-таки падает за горизонт. Вот только что было светлым-светло, и через 15 минут уже глубокая тьма. А вот в наших широтах Солнце опускается за горизонт медленно, и темнеет поэтому постепенно. Это и называется «сумерки». Точно так же утром – уже светло, а Солнца еще на небе нет. Это называется «рассвет».

День и ночь вместе стали называться «сутки». Слово это по смыслу обозначает что-то вроде «сотканное», «связанное». Есть даже такая присказка: день да ночь – сутки прочь. Самая высокая точка, в которой Солнце бывает днем, у славян называлась «полудень», а середина темного времени называлась «полуночь». Этими же словами стали обозначать и стороны света. В отчетах средневековых русских мореплавателей можно встретить такие, допустим, фразы: «… а на полуночь от того берега видали мы остров зело великий, весь шибко сильным льдом укрытый …». Как вы думаете, на какой стороне света может быть такой остров, который весь покрыт льдом? А как тогда называется противоположная сторона света? Вспомните названия еще двух сторон света и попытайтесь объяснить происхождение этих названий.

Так сложилась четверичная система определения направления и времени суток.

Деление времени суток по часам было известно уже в Древнем Риме. В Средневековье часы отсчитывали не от полуночи, а от рассвета, хотя в разных странах и у разных народов счет часов мог и различаться.

Сегодня для измерения коротких промежутков времени в астрономии основной единицей является средняя длительность солнечных суток, т. е. средний промежуток времени между двумя верхними (или нижними) кульминациями центра Солнца. Среднее значение приходится использовать, потому что в течение года длительность солнечных суток слегка колеблется. Это связано с тем, что Земля обращается вокруг Солнца не по кругу, а по эллипсу и скорость ее движения при этом немного меняется. Это и вызывает небольшие неравномерности в видимом движении Солнца по эклиптике в течение года.

Момент верхней кульминации центра Солнца, как мы уже говорили, называется истинным полднем. Но для проверки часов, для определения точного времени нет надобности отмечать по ним именно момент кульминации Солнца. Удобнее и точнее отмечать моменты кульминации звезд, так как разность моментов кульминации любой звезды и Солнца точно известна для любого времени. Поэтому для определения точного времени с помощью специальных оптических приборов отмечают моменты кульминаций звезд и проверяют по ним правильность хода часов, «хранящих» время. Определяемое таким образом время было бы абсолютно точным, если бы наблюдаемое вращение небосвода происходило со строго постоянной угловой скоростью. Однако оказалось, что скорость вращения Земли вокруг оси, а, следовательно, и видимое вращение небесной сферы, испытывает со временем очень небольшие изменения. Поэтому для «хранения» точного времени сейчас используются специальные атомные часы, ход которых контролируется колебательными процессами в атомах, происходящими с неизменной частотой. Определение точного времени, его хранение и передача по радио всему населению составляет задачу службы точного времени, которая существует во многих странах.

Сигналы точного времени по радио принимают штурманы морского и воздушного флота, многие научные и производственные организации, нуждающиеся в знании точного времени. Знать точное время нужно, в частности, и для определения географических долгот разных пунктов земной поверхности.

Для счета больших промежутков времени люди с древних пор использовали продолжительность либо лунного месяца, либо солнечного года, т. е. продолжительность оборота Солнца по эклиптике. Год определяет периодичность сезонных изменений.

Понятие «месяц» возникло, по мнению ученых, в результате наблюдения за фазами Луны. Фазы Луны наблюдаются очень хорошо, и четко различимы. Поэтому лунные месяцы гораздо древнее солнечных. До сих пор в русском языке есть Луна – а есть и месяц. И до сих пор лунными месяцами считают сроки женской беременности. Это память о тех очень далеких временах, когда именно женщины были жрицами Луны. Интересно, что и садоводы-огородники тоже руководствуются лунными месяцами, когда ухаживают за растениями.

Солнечные месяцы сложились еще в Древнем Египте. Жрецы, хранители календаря, обратили внимание на то, что полуденная точка Солнца кочует по небу. Есть 12 созвездий, в каждом из которых эта полуденная точка находится примерно 30 дней, постепенно переходя из одного созвездия в другое, как бы описывая круг. Так возникло представление о Поясе Зодиака. Правда, само название «Зодиак» возникло уже в Древней Греции. Но древнеегипетские жрецы разделили свой год на 12 месяцев, в каждом из которых было по 30 дней. Такой календарь доставлял немало хлопот – ведь начало года все время убегало вперед. Мы-то с вами знаем, что в году не 360, а 365 дней, а жрецы этого не знали. Но путем вычисления эти самые пять дней все-таки обнаружили. Их не стали включать ни в какой месяц, а просто добавили к концу года и сделали праздничными.

Древние славяне считали годы по лету. И древнерусские хроники так и называются – летописи. В летописях можно прочитать, к примеру, такие сообщения: «В лето 6652 бысть знамение чюдно в Киевской земле яко змий огнен по небу летящю …» До сих пор мы спрашиваем друг друга: «Сколько тебе лет?» А вот викинги считали годы по зимам. Климат в Скандинавии очень суровый, и зима – самое страшное и тяжелое время года. Если прожили зиму – считай, выжили. Поэтому о мальчике, достигшем совершеннолетия, говорили – он пережил свою пятнадцатую зиму. Кстати, обратите внимание – «совершеннолетие», видите, тоже ведь следы прежнего счета по лету, правда? Так язык сохраняет историческую память народа.

Слово «календарь» происходит от латинского обозначения ежегодного древнеримского праздника Календы. За многовековую историю человечества создавалось и использовалось много различных систем календарей. Но все их можно разделить на три типа: солнечные, лунные и лунно-солнечные. Солнечный год длится 365 солнечных суток 5 часов 48 минут 46 секунд. Он практически несоизмерим с сутками и с длиной лунного месяца — периодом смены лунных фаз (около 29,5 суток). Это и составляет трудность создания простого и удобного календаря. Проще и удобнее солнечный календарь, применявшийся еще в Древнем Египте.

При составлении календаря необходимо учитывать, что продолжительность календарного года должна быть как можно ближе к продолжительности оборота Солнца по эклиптике и что календарный год должен содержать целое число солнечных суток, так как неудобно начинать год в разное время суток.

Этим условиям удовлетворял календарь, разработанный александрийским астрономом Созигеном и введенный в 46 г. до н. э. в Риме Юлием Цезарем. Впоследствии он получил название юлианского календаря, или календаря старого стиля. В этом календаре годы считаются трижды подряд по 365 суток и называются простыми, следующий за ними год в 366 суток называется високосным. Високосными годами в юлианском календаре являются те годы, номера которых без остатка делятся на 4.

Средняя продолжительность года по этому календарю составляет 365 суток 6 ч, т. е. она примерно на 11 мин длиннее истинной. В силу этого старый стиль отставал от действительного течения времени примерно на 3 суток за каждые 400 лет.

В настоящее время в большинстве стран мира принят солнечный календарь, называемый григорианским.

В григорианском календаре (новом стиле), введенном в СССР в 1918 г. и еще ранее принятом в большинстве стран, годы, оканчивающиеся на два нуля, за исключением 1600, 2000, 2400 и т. п. (т. е. тех, у которых число сотен делится на 4 без остатка), не считаются високосными. Этим и исправляют ошибку в 3 суток, накапливающуюся за 400 лет. Таким образом, средняя продолжительность года в новом стиле оказывается очень близкой к периоду обращения Земли вокруг Солнца.

К XX в. разница между новым стилем и старым (юлианским) достигла 13 суток. Поскольку в нашей стране новый стиль был введен только в 1918 г., то Октябрьская революция, совершенная в 1917 г. 25 октября (по старому стилю), отмечалась 7 ноября (по новому стилю).

Разница между старым и новым стилями в 13 суток сохранится и в XXI в., а в XXII в. возрастет до 14 суток.

Новый стиль, конечно, не является совершенно точным, но ошибка в 1 сутки накопится по нему только за 3300 лет.