by Joky
「閏年」大家都不陌生,就是那些比365天多一天的年份,為什么要在紀年規(guī)則中加入閏年呢明郭?很容易就能猜到,因為地球公轉一圈并不是乖乖的365天整她渴,而是365天5時48分46秒达址,即一個「回歸年」[1],所以我們需要在某些年份增加一天趁耗,來平衡這多出來的5個多小時沉唠。
在判斷閏年時,有這樣的規(guī)定:
四年一閏苛败,百年少一閏满葛,四百年加一閏径簿。
那么它是怎么起作用的呢?想知道吧嘀韧!想知道吧Fぁ(好吧好吧,又要強行科普了锄贷。)
四年一閏
咳咳译蒂,首先,為了方便計算谊却,我們先做這樣的處理
1回歸年=365天5時48分46秒=365天+0.242199074天
如果每年只有365天柔昼,那么每1年就少了0.242199074天,因此每1/0.242199074≈4.13年就會少出來一整天炎辨,但是4.18年不是整年數(shù)啊捕透,那干脆就選個最接近的4年增加一天好了,這就是4年一閏碴萧。
百年少一閏
此時平均一年的長度為365.25(365+1/4)天乙嘀。這時和真正的回歸年誤差為:
365.25-365.242199074≈0.007800926天
就是說,4年一閏破喻,每一年又多出來0.007800926天虎谢,同理可以計算出每128.19年就會多出來一整天。這樣來看低缩,按照4年一閏嘉冒,128年一共增加了32天,減掉多出來的這一天咆繁,所以應該再規(guī)定每128年少一閏,也就是128年31閏最為合理[2]顶籽。但是人們覺得128用起來不方便(可見制訂歷法的不是程序員)玩般,于是用100年少一閏去近似處理這多出來的一天。因此按照4年一閏礼饱,每100年少一閏坏为,也就有100年增加了24閏。
四百年加一閏
此時平均一年的長度為365.24(365+24/100)天镊绪。這時誤差縮短為:
365.24-365.242199074≈-0.002199074天
仍然應用上面的方法匀伏,平均每一年少了0.002199074天,每454.74年會少一整天蝴韭,還是覺得455用著不方便够颠,于是又規(guī)定一個整百數(shù)400來增加一閏。這樣榄鉴,4年一閏履磨,100年少一閏蛉抓,400年再加一閏,得到每400年增加了97閏(100-4+1=97)剃诅。
還要繼續(xù)閏巷送?
現(xiàn)在平均一年的長度為365.2425(365+97/400)天。這時誤差繼續(xù)縮短為:
365.2425-365.242199074≈0.000300926天
大約每3323.08年會又多出來一天矛辕。據(jù)此笑跛,有人建議每3200年再少一閏[3],也有人建議每4000年少一閏[4]聊品,但無論是3200年還是4000年都離我們還很遙遠飞蹂,一兩千年之后采用誰的建議我們不得而知,說不準那時的紀年標準已經發(fā)生了根本的改變杨刨。
弄個表格會更清楚:
平均年長度(天) | 與回歸年誤差(天) | 最優(yōu)閏年值(年) | 實際閏年值(年) | ||
---|---|---|---|---|---|
不閏 | 365 | -0.242199074 | 4(4.13) | 4 | |
四年一閏 | 365.25 | +0.007800926 | 128(128.19) | 100 | |
百年少一閏 | 365.24 | -0.002199074 | 455(454.74) | 400 | |
四百年加一閏 | 365.2425 | +0.000300926 | 3323(3323.08) | 晤柄? | |
(?年少一閏) |
當然妖胀,無論是3200年少一閏芥颈,還是4000年少一閏,還是會存在誤差赚抡,更甚的是爬坑,這個誤差值還在變化,因為地球公轉并不是老老實實每個回歸年都花掉嚴格相同的時間[1]涂臣,大約每年都會比上一年多出來5ms盾计,更更甚的是這個5ms也不是一成不變的- –
人參啊~
注:
【1】以歷元J2000.0(2000年1月1日)地球時為基準,由Moisson經由完整的分析赁遗,最后測定的回歸年長度是:365.242 190 419天署辉。由于歲差的變動和地球軌道的變化,回歸年的長度會作平穩(wěn)的改變岩四。這項線性的變化可以用多項式即時的表示:差值(天)=?0.000 000 061 62×天數(shù)(自2000年起以儒略年顯示的天數(shù)哭尝,或是每年約5ms,這意味著2000年來回歸年的長度已經增長了10秒剖煌。)
【2】128年31閏置閏法:這一規(guī)則曾在19世紀提出材鹦,但不知何故沒被采納。比起400年97閏的規(guī)則耕姊,128年31閏更精確更簡便桶唐。
【3】(未找到出處)對于數(shù)值很大的年份,這年如果能被3200整除,并且能被172800整除則是閏年。如172800年是閏年茉兰,86400年不是閏年(因為雖然能被3200整除尤泽,但不能被172800整除)(此按一回歸年365天5時48分5秒計算)。
【4】英國著名天文學家、數(shù)學家約翰·赫歇爾提議每逢4000的倍數(shù)不閏安吁,如公元4000年醉蚁。但距此一年份來臨尚有約二千年之遙,因此還未曾真正納入規(guī)則或實施過鬼店。又由于地球公轉速率的不穩(wěn)定與眾多影響因素网棍,屆時是否需要納入此規(guī)則仍有疑問。