Каждые четыре года у нас бывает 29 февраля – за исключением тех, которые выпадают на рубеже столетий, если только год не делится на 400. Одну из этих запутанных историй о том, как работают високосные годы, рассказал BBC.

Как правило, високосные дни наступают примерно раз в четыре года. Но из этого правила есть исключения. Например, на рубеже каждого столетия мы пропускаем високосный год. Несмотря на то, что год делится на четыре, мы не добавляем високосный день в годы, оканчивающиеся на 00. Но из этого правила тоже есть исключение. Если год кратен 400, мы снова добавляем дополнительный високосный день. На рубеже тысячелетий, несмотря на то, что 2000 год делился на 100, на самом деле у него было 29 февраля, потому что он также делился на 400.

Пока все сложно. Но почему у нас вообще високосные годы? И почему правила, регулирующие их, настолько запутаны? Как вы, наверное, знаете, ответ как-то связан с синхронизацией вещей.

На нашей планете существуют только две принципиально определенные единицы времени. Одним из них является день: время, за которое Земля совершает один оборот вокруг своей оси: от направления к Солнцу, затем назад, а затем обратно. Второй — год: время, за которое Земля совершает один оборот вокруг Солнца.

Если бы високосные годы наступали ровно каждые четыре года (что и происходит на протяжении последних 120 лет), то вероятность рождения в високосный день была бы одна из 1461. Это означает, что сейчас в мире, вероятно, насчитывается около 5-5,5 миллиона таких «везунчиков».

По совпадению, вы получаете примерно такое же количество – 1440 – дополнительных минут в високосный год – так что это примерно одна дополнительная минута в день четырехлетнего цикла (это потому, что солнечный год примерно на 349 минут длиннее, чем 365 дней, то есть почти дополнительная минута в день четырехлетнего цикла).

К сожалению, Земле требуется 365,24219… (примерно 365 с четвертью) дней, чтобы совершить оборот вокруг Солнца и вернуться в исходное положение. Итак, настоящий солнечный год на самом деле не длится 365 дней. Это очень неудобно. Мы не можем праздновать Новый год в полночь в один год, а затем в 6 утра в следующий год и в полдень следующего года – рассинхронизация становится все дальше и дальше.

Еще в 46 году до нашей эры Юлий Цезарь осознал эту проблему и вместе со своими советниками решил найти умное решение для улучшения работы своего юлианского календаря, которое включало добавление дополнительных четвертных дней, накапливаемых каждые четыре года, чтобы создать целый дополнительный день.

Однако если добавить день каждые четыре года, то средняя продолжительность года составит 365,25 дней – немного слишком долго.

Когда был введен григорианский календарь, было решено улучшить аппроксимацию, вычеркивая один из високосных дней в годах, делящихся на 100. Согласно этой системе, в течение столетия мы добавляли 24 дополнительных дня, а не 25, в результате чего средний год длится 365,24 дня.

Чтобы улучшить приближение, было решено добавлять дополнительный високосный день каждые 400 лет. В течение одного 400-летнего периода это влечет за собой добавление в общей сложности 97 дополнительных дней, в результате чего средняя продолжительность года составит 365,2425 дней – достаточно близко.

Вот как по григорианскому календарю рассчитываются високосные годы:

Если год делится на четыре, то это високосный год.

Но если год можно разделить не только на 4, но и на 100, то это не високосный год.

Однако если год делится на 400, то это високосный год.

Эта система обеспечивает привязку календаря к солнечному году с точностью до нескольких десятичных знаков.

Потребовалось несколько попыток и фальстартов, чтобы достичь современной календарной точности. Чтобы перейти на следующий уровень точности, нам нужно будет удалить високосные дни из годов, кратных 3200. Это даст нам дополнительные 775 дней в течение 3200 лет, в результате чего средняя продолжительность года составит 365,2421875 дней – еще более высокий уровень точности.

Кажется, это очень хлопотно, просто чтобы убедиться, что дни совпадают с годами. Почему бы вместо этого нам просто не изменить наше определение года, чтобы сделать его ровно 365 дней? Это кажется разумным решением, и оно действительно было бы таковым, если бы не наклон земной оси.

Теория «Большого удара» предполагает, что около 4,5 миллиарда лет назад огромное столкновение прото-Земли с другой планетой размером с Марс привело к вылету достаточного количества обломков, чтобы образовалась Луна, но также вызвало наклон земной оси. Хотя считается, что этот наклон менялся с годами, тот факт, что у нас вообще есть наклон, приводит к появлению сезонов, знакомых в более высоких широтах: лето, когда ваша часть Земли наклонена к Солнцу между весной и осенью, и зима, когда она наклонена в другую сторону.

Если бы мы не внесли коррективы в високосные дни, наши календари не синхронизировались бы с сезонами. Через 100 лет календарь отклонится примерно на 25 дней. Действительно, отсутствие согласованности между гражданским и солнечным календарями побудило Цезаря добавить високосный день, а также ввести 445-дневный год в 46 г. до н.э., чтобы исправить накопившееся многомесячное отставание.

Возможно, вы слышали о дополнительных секундах. Вы можете спросить, почему мы не можем просто добавлять несколько дополнительных секунд каждый день, чтобы к концу каждого года у нас было нужное количество дополнительных часов? Это хорошая идея, но, конечно, это будет означать, что из-за продления дня наши часы рассинхронизируются с дневным светом, что будет еще более серьезной проблемой. В середине года мы можем завтракать на закате или ложиться спать на рассвете. Фактически, дополнительные секунды используются, чтобы избежать именно этой проблемы – небольших изменений периода вращения Земли вокруг своей оси, которые в противном случае сбили бы наше время с толку.

ORIENT news