Лунный календарь имеет ряд недостатков, главный из которых — несогласованность с основными периодами смены явлений природы, поэтому уже в древности он был неудобен при определении точных сроков повторявшихся из года в год сельскохозяйственных работ, при заключении финансовых сделок, фискальных мероприятий государства и т.д. Именно поэтому содержанием одного из этапов усовершенствования календаря стал поиск способов координации, с одной стороны, счета месяцами и лунными годами, а с другой — смены сезонов в течение тропического года. Найденное согласование отразилось в лунно-солнечном календаре, которым в древности пользовались и китайцы, и греки, и римляне, и арабы-язычники, и евреи и др.
В основе теории лунно-солнечного календаря лежат следующие постоянные величины:
- 1 тропический год = 365,2422 суток;
- 1 синодический месяц = 29,53059 суток.
Это означает, что продолжительность тропического года складывается из продолжительности 12 полных синодических месяцев и некоторой дроби, т.е. 365,2422-(29,53059х 12) = 10,87512 суток. Следовательно, в лунно-солнечном календаре год может состоять из 12 или 13 лунных месяцев. Годы из тринадцати месяцев назывались эмболисмическими.
При построении лунно-солнечного календаря необходимо соблюсти несколько требований: во-первых, начало каждого месяца должно как можно ближе располагаться к новолунию или совпадать с ним; во - вторых, на протяжении цикла средняя продолжительность календарного года должна быть близкой к продолжительности тропического года; в-третьих, вставка эмболисмического месяца должна производиться время от времени так, чтобы начало календарного года поддерживать по возможности ближе к какому-то моменту тропического года, например к равноденствию.
В прошлом было найдено немало вариантов согласования двенадцати лунных месяцев календаря (или лунного года) с тропическим годом, чтобы религиозные праздники отмечались в тех же условиях, в которых происходило памятное событие (чему придавалось большое значение), и земледельческие работы начинались в согласии с календарем и природными явлениями.
Варианты вставки 13-го дополнительного месяца рождались по мере уточнения основных астрономических явлений — продолжительности солнечного года и синодического месяца и развития математических знаний. Древними астрономами были найдены разные циклы, дающие приблизительное равенство продолжительности тропического года и продолжительности синодических месяцев.
Одним из распространенных вариантов согласования элементов лунно-солнечного календаря была октаэтерида — 8-летний цикл, использовавшийся в Древнем Вавилоне и Древней Греции. Например, описание этого цикла сохранилось в специальном сочинении, созданном около 540 г. до н.э. древнегреческим астрономом Клеостатом.
Это согласование обосновывалось следующим образом: в течение 8 тропических лет проходит 2 921,9376 суток, или примерно 2 922 суток. Почти такое же количество суток — 2 923,5284 — содержится и в 99 синодических месяцах. Следовательно, 8-летний календарный цикл будет состоять из 99 месяцев, из которых 46 месяцев имеют по 29 дней и 53 месяца — по 30 дней, так как (53 х 30) + (46 х 29) = = 2 924 суток.
Но поскольку действительная продолжительность 99 синодических месяцев равна 2 923,5284 суток, погрешность этого цикла по отношению к Солнцу составляла 1,5284 суток за 8 лет, или приблизительно трое суток за 16 лет. Эта ошибка означает, что если в начале цикла новолуние было в момент равноденствия, то через 16 лет оно наступит лишь трое суток спустя.
Чтобы не допустить этого отклонения, в 8-летний цикл кроме правильного чередования полных и пустых месяцев следует вставить три полных месяца и два дня. Вставки месяцев обычно делались в 3-м, 6-м и 8-м календарных годах цикла.
Наибольшее распространение, однако, получило другое, более точное равенство, которое было установлено независимо друг от друга в Древнем Вавилоне, Китае и Греции. Оно названо циклом Метона — по имени древнегреческого математика и астронома, рассчитавшего соотношение в 432 г. до н.э.
При продолжительности тропического года, равной 365,2422 суток, 19-летний цикл длится 6939,602 суток (т.е. 19x365,2422).
При продолжительности синодического месяца в 29,53059 суток примерно такое же количество суток (6 939,689) составляют 235 месяцев.
Округлив значения суток до целых чисел, получаем равенство: 19 солнечных лет = 235 лунным месяцам = 6940 суткам.
Так как календарные месяцы должны иметь либо 29 суток, либо 30 дней, то устанавливается следующая зависимость: если взять 110 пустых месяцев (по 29 суток) и 125 полных месяцев (по 30 дней), то в сумме они будут иметь 6940 суток, т.е. (110x29) + (125x30).
Далее вставал вопрос о том, как распределить 235 календарных лунных месяцев, имеющих разное количество суток, в 19-летнем солнечном цикле Метона. Расчеты показали, что в течение цикла вставки 13-го месяца должны производиться 7 раз, и, чтобы лучше согласовать изменения лунных фаз с движением Солнца, древние хронологи объявляли эмболисмическими 3, 6, 8, 11, 14, 17 и 19-й года цикла.
То, как постепенно совершенствовался лунно-солнечный календарь в древности, показывает история календаря у древних римлян. Примерно три тысячи лет назад на территории современной Италии был распространен календарь, за основу которого был принят сельскохозяйственный, а вернее — вегетационный период — период активного развития растительного мира. Начало календарного года было ориентировано на день весеннего равноденствия, т.е. учитывалось астрономическое явление, связанное с Солнцем, а год продолжался 295 суток и делился на 10 лунных месяцев, названия которых были связаны с их порядковым номером:
| № | Название месяца | № | Название месяца |
| I | Примидилис | VI | Сектилис |
| II | Дуодилис | VII | Септембер |
| III | Тридилис | VIII | Октобер |
| IV | Квартидилис | IX | Новембер |
| V | Квинтилис | X | Десембер |
Реформа древнеримского календаря была произведена в VIII — VI1 вв. до н.э. Суть ее состояла в следующем: во-первых, к 10 месяцам вегетационного года было добавлено 2 месяца — 11-й и 12-й, в результате чего продолжительность года стала равной 354 суткам (продолжительность года в лунных календарях). Во-вторых, изменились названия месяцев. Были отменены наименования месяцев по принципу их места в порядковом счете, и первые четыре и оба прибавленных месяца вместо числительных получили собственные наименования: первый месяц года и весны вместо примидилиса стал называться в честь бога Марса мартиусом (= март), второй месяц дуодилис — апрелисом (- апрель), третий месяц — в честь богини Майи майусом (= май), четвертый месяц квартидилис получил наименование в честь богини Юноны — юниус (= июнь); месяц стал наименоваться януариусом в честь бога Януса, а фебруариусом. В-третьих, следом за годом продолжительностью в 354 дней наступал год из 13 месяцев. Дополнительному месяцу, так называемому мерцедонию, состоявшему из 22 (или 23) дней, было определено место между 23 и 24 февраля. Таким образом, в 4-летнем цикле чередовались простые и эмболисмические годы, и средняя продолжительность календарного года в этом цикле — 366,25 дней — была на одни сутки больше тропического года. Это расхождение время от времени ликвидировалось увеличением или уменьшением продолжительности мерцедония.
При таком счете Луна не принималась во внимание, напротив, прибавление 22 (или 23) дней каждые два года нарушало всякое согласование с лунными месяцами.
Таблица 3 Счет дней в римском календаре
| Число дней месяца | Название месяца | |||
| Январь, август, декабрь | Март, май, июль, октябрь | Апрель, июнь, сентябрь, ноябрь | Февраль | |
Календы IV день III Канун Ноны VIII день VII VI V IV III Канун Иды XIX день XVIII XVII XVI XV XIV XIII XII XI X IX VIII VII VI V IV III Канун | Календы VI день V IV III Канун Ноны VIII день VII VI V IV III Канун Иды XVII день XVI XV XIV XIII XII XI X IX VIII VII VI V IV III Канун | Календы IV день III Канун Ноны VIII день VII VI V IV III Канун Иды XVIII день XVII XVI XV XIV XIII XII XI X IX VIII VII VI V IV III Канун | Календы IV день III Канун Ноны VIII день VII VI V IV III Канун Иды XVI день XV XIV XIII XII XI X IX VIII VII VI V IV III Канун |
Однако о связи этого календаря с более архаичным лунным календарем говорит сохранявшийся счет дней внутри месяцев в обратном порядке от очередной фазы луны. Первый день месяца (день новолуния) назывался календами, 5-й или 7-й день в месяце из 31 дня (день первой четверти луны) — нонами, 13-й или 15-й день в месяце из 31 дня (день полнолуния) — идами. В Древнем Риме-понтифик объявлял о появлении на небе луны в виде нового серпа и по его форме и местоположению сообщал, сколько дней следует считать до нон, т. е. до первой четверти луны. В ноны снова провозглашалось, через сколько дней наступят иды (полная Луна) и по каким дням следует устраивать праздники и т.д.
Дни месяца обозначали, считая в обратном порядке от этих установленных дат. В счет включались и обозначаемый день, и день, от которого велся счет. Так, 2 января был четвертым днем до январских нон; 2 марта — шестым днем от мартовских нон (табл. 3).
Следующий этап реформы древнеримского календаря — нововведения, которые были претворены в жизнь в 46 г. до н.э. по инициативе Юлия Цезаря. Создание новой системы летосчисления было поручено группе александрийских астрономов во главе с Созигеном. Изменения, внесенные в устройство древнеримского лунносолнечного календаря, трансформировали его в солнечный календарь.
Календы
IV день III Канун Ноны VIII день
VII VI V IV III Канун Иды XIX день XVIII
XVII XVI XV XIV XIII XII XI X IX VIII VII VI V IV III Канун
Календы VI день V IV III Канун Ноны VIII день VII
VI V IV III Канун Иды XVII день XVI
XV XIV XIII XII XI X IX VIII VII VI V IV III Канун
XVI XV XIV XIII XII XI X IX VIII VII VI V IV III Канун
IV день III Канун Ноны VIII день
VII VI V IV III Канун Иды XVI день
XV XIV XIII XII XI X IX VIII VII VI V IV III Канун 





