时间漫谈
时间漫谈
引子
当我们说时间时候,想表达的是什么呢?
我认为有两种可能,一个是历法的时间,常见形式是年月日,烟花三月下扬州,就是这种形式,三月和烟花是在一起的,也就是每年的三月应该都是繁花开放的时节,这也是时间的一个主要作用:预测,能预测一些自然现象的发生.离离原上草,一岁一枯荣,野火烧不尽,春风吹又生.这种时间概念常常是和某种自然现象强烈的结合在一起,其实是周期性的自然现象确定了这种时间.
另一种时间是衡量事件持续的期间以及事件之间之间隔长短(时间段)的,常见的是时分秒,这种时间概念强调的是均匀可以比较的特性.比如刘翔以12秒88打破了英国运动员保持13年之久的世界纪录并夺取该项目冠军,这里的12秒88隐含的含义是不管什么时间什么地点这个长短都应该是一致的。
这两种时间概念的相互交错构成了复杂的时间系统.
时间由来--生活观察
对时间的认识是怎么来的,是如何进化的呢?
历法
首先是历法的时间,历法的时间主要是能描述自然现象能预测自然现象.那些自然现象是周期的有明显的区分特性呢?我认为首先是天的概念,日出而作,日落而息,太阳的东升西落给了我们强烈的天的作用.
月有阴晴圆缺--月亮的阴晴圆缺让我们有了一个比天更大一些的单位,月的概念,从字面也能看出,这个时间肯定是和月亮相关的.
当菩提老祖问孙悟空来洞多长时间时,孙悟空笑着说,山桃熟了七次,自己已经美美地吃了七回了。对年这种概念描述的很形象.抽象出这三种状态后,大部分的日常生活活动都能被这三种时间概念概括了.
从现代的观点,我们当然知道,天是地球自转的现象;月是月球绕地球公转的现象;年是地球绕太阳公转的现象.当有了年月日的概念,当然会想这三个单位的关系是怎么样的,从物理规律上看这几个转动基本是完全独立的相对稳定现象,独立表现在换算上就是不是整数倍,月相变化的地球观测周期大约是29.53天这也是农历月有30天有29天的原因.地球公转周期大约是365.2564日,这也是一般年是356天,但有时需要闰年调整的原因.月和年的关系就更复杂了,月球的公转和地球的公转物理上没有关系,一年大概有12.369个月,这也是农历的月会有闰月,以让农历的月和自然现象不会差距太远.相对的稳定,说明不管地球还是月球,不管是自转还是公转都不是完全稳定的,当然是当测量手段提高后才发现的,后面再说.
总结:对于月日年的概念,我们不关心其是不是每天一样长,每月一样长,每年一样长,只要日升日落是一天,月圆月缺是一个月,一岁一枯荣是一年就好.背后是天精确描述地球自转,月精确描述月球公转,年精确描述地球公转,所有闰年,闰月,闰秒都是为了达到这个目的.
古代历法
简述一下中国古代的历法,中国历法阴阳干支三合历,以月为基本单位,调和和年之间的差异,确定一年之始和是否闰月.到西汉时期确定了一直到现在历法的基本架构.阴阳合历是为许多文化采用的历法,其日期指示月球的相位,年则与太阳相关。基本的年的称号,采用天干地支计时法.
1911年辛亥革命后,以中华民国纪年,1912年为民国元年,但历法采用西历,1949年后中华人民共和国在中国大陆地区采用西历纪年,称为“公元”以冲淡其宗教意义,但夏历仍然在计算中国传统节日和祭祀祖先时使用。台湾地区仍然用民国纪年,2017年为“民国106年”,但由于现代社会与国际来往增多,商业、外交多使用西历,而钞票印刷,国家公文仍用民国纪年。
节气
古代历法的基本单位是月,月是按照月球自转确定的,这种月的定义对地球公转描述的准度很差,导致无法准确的指导按太阳周期进行农业生产.于是引入了一套根据地球绕太阳周期的计时法--节气(太阳历).
google 2017年春分的doodle
官方历法机构
中国大陆现行的农历是由南京紫金山天文台历算室计算的,历算室还公布每年的24节气的具体时间(精确到分钟)、重要的天象(日月食等)时间、大行星运行轨道等信息。该信息是通过观星,根据日月的运行给出的,每年紫金山天文台会发布天文年历.日常买到的日历挂历都是参照这个天文年历制作的.
公历
现行公历(拉丁语:Calendarium Gregorianum,又译格里历、国瑞历、额我略历、格列高利历、格里高利历、葛瑞格里历、格列高历,也称基督历),是由意大利医生兼哲学家阿洛伊修斯·里利乌斯改革儒略历制定的历法,由罗马大公教会教宗格列高利十三世在1582年颁行。
公历是太阳历的一种,虽然有月,但月并不跟踪月球的运动,于1912年开始在中国正式采用,取代农历。因农历等中国传统历法是阴阳历,故公历在中文中又称阳历、西历、新历。格里历与儒略历一样,格里历也是每四年在2月底置一闰日,用来同步和地球公转的差异,但格里历特别规定,除非能被400整除,所有的世纪年(能被100整除)都不设闰日;如此,每四百年,格里历仅有97个闰年,比儒略历减少3个闰年。 格里历的历年平均长度为365.2425日,接近平均回归年的365.242199074日,即约每3300年误差一日,也更接近春分点回归年的365.24237日,即约每8000年误差一日.
月份 | 1月 | 2月 | 3月 | 4月 | 5月 | 6月 | 7月 | 8月 | 9月 | 10月 | 11月 | 12月 |
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天数 | 31 | 28/29 | 31 | 30 | 31 | 30 | 31 | 31 | 30 | 31 | 30 | 31 |
口诀:一三五七八十腊---31天;闰年计算口诀:四年一闰,百年不闰,四百年又闰,2400年不闰,4800年闰,9600年不闰,384000年闰,9600000年不闰
31天月的分布看起来奇怪,前半年位于奇数月,后半年位于偶数月,有很多来历的传说
奥古斯都(Augustus)。屋大维出生于八月,他要比上他的舅舅凯撒,于是他把八月命名为Augustus,而且八月的天数不能比七月少,所以也是31天,但维基百科上有辟谣
虽然不清楚31天月份分布的原因,但有个规律却是符合的很好,反应了北半球冬天短夏天长,冬天大概比夏天短四天
可见从秋分(直射赤道)到冬至(直射南回归线)只有10月这一个月是31天,相反从冬至(南回归线)回到春分(赤道)的月份里有两个31天,这部分轨道是对称的,并且冬天应该短于夏天,故从冬至到春分的月份里应该减去至少一天,从2月减去也就有些道理了.