Koszyk: 0 0,00 zł (pokaż)

Artykuły

Krótka historia kalendarza


Tekst został opublikowany w skróconej formie w wakacyjnym (lipiec/sierpień 2004) numerze "Forum Akademickiego". Publikacja na naszej stronie za zgodą redakcji magazynu.

W czym problem ?

Kalendarz to nic innego jak zbiór reguł pozwalających wyrazić dłuższe jednostki czasu w jednostkach krótszych - lata w miesiącach, miesiące w dniach. I nie byłoby może w tym nic niezwykłego i skomplikowanego gdyby nie jedno "ale".

Okazuje się bowiem, że żaden z wymienionych okresów nie da się wyrazić przy pomocy, tak naturalnych dla człowieka, liczb całkowitych. Rok (tzw. rok zwrotnikowy - atrz ramka) trwa w przybliżeniu 365,2422 dnia. Jeden cykl zmiany faz księżyca (miesiąc księżycowy lub synodyczny) trwa 29,53059 dnia. Jeśli teraz postaramy się określić ile takich miesięcy synodycznych składa się na jeden rok otrzymamy kolejną, jakże "przyjazną", liczbę - 12,36827 miesiąca. Problem wbrew pozorom, nie jest tylko estetyczny. Przykład najlepiej zilustruje cały problem.


Wyobraźmy sobie, że w naszej rachubie czasu posługujemy się kalendarzem księżycowym, w którym nowy miesiąc rozpoczyna się wraz z pierwszym pojawieniem się na niebie wąskiego sierpa księżyca i kończy wraz z kolejnym nowiem. Taki miesiąc trwa w przybliżeniu około 29,5 dnia. Nasz rok podzielmy na 12 miesięcy i jego początek ustalmy, tak jak obecnie, na 1 stycznia. Załóżmy sobie także (dla wygody), że akurat 1 stycznia (i tylko wtedy), tuż po wschodzie Słońca, promienie naszej dziennej gwiazdy w jakiś wyjątkowo interesujący sposób oświetlają nasz pokój. A my lubimy i chcemy się tym chwalić przed znajomymi.

Okazuje się, że jeśli 1 stycznia Słońce pięknie oświetli nasz pokój to po upływie roku będziemy musieli poczekać na to wydarzenie dodatkowe 11 dni. Dlaczego tak się dzieje ? Po prostu 12 miesięcy po 29,5 dnia każdy daje nam nieco ponad 354 dni. Czyli nasz rok skończy się niecałe 11 dni wcześniej od roku "prawdziwego", trwającego w przybliżeniu 365 dni.

Na rysunku 1 dokładnie widać te różnice.

Historia kalendarza - różnice w długości roku
   
   
   
Rys. 1. Różnica między długością roku słonecznego i księżycowego


Po dwóch latach, na uroczy spektakl w naszym pokoju będziemy musieli poczekać prawie 22 dni, a po trzech dzień, na który będziemy musieli zaprosić naszych gości aby podziwiali wspaniałe zjawisko wypadnie już ponad miesiąc później. Poza tym, jeśli pozostaniemy przy naszym umownym kalendarzu dojdzie do tego, że po pewnym czasie Nowy Rok obchodzić będziemy latem. Przedstawiony problem nie jest oczywiście jedynym problemem związanym z kalendarzem, należy jednak z całą pewnością do tych najistotniejszych.

Tak naprawdę cała historia kalendarza to wielokrotne próby zamknięcia wspomnianych okresów w ramy mierzone najbardziej nam przyjaznymi liczbami całkowitymi. Zmagano się z tym problemem przez wieki, w różnych kulturach, godząc się na mniejsze lub większe kompromisy i ustępstwa. Niejako przy okazji tworzono zasady i terminy, którymi, często bezwiednie, posługujemy się dzisiaj. Choćby dlatego warto prześledzić historię tych zmagań.

Historia kalendarza - określanie długości roku słonecznego
Rys. 2. Określanie długości roku słonecznego

Po co komu kalendarz ?

Można w zasadzie zapytać � w jakim celu ludzie zaczęli stosować kalendarz ? Po co mierzyć coś tak abstrakcyjnego jak czas ? Coś czego nie da się ani zobaczyć ani dotknąć. Czy nie jest to aby jeden z bardziej absurdalnych pomysłów ludzkości ? Okazuje się, że niekoniecznie, a w każdym razie taka ocena byłaby bardzo krzywdząca dla naszych przodków.

Potrzeba uporządkowania mijającego czasu wydaje się towarzyszyć człowiekowi od zawsze. Najstarsze oznaki świadczące o mierzeniu czasu sięgają górnego paleolitu (ok. 30 tys. lat temu). Są to kawałki kości lub poroży zwierząt z wyraźnie zazna - czonymi na nich rzędami nacięć. Wraz z początkiem swego istnienia człowiek zwrócił uwagę na powtarzalność różnych, otaczających go, zjawisk. Przede wszystkim, jako najbardziej widoczne, następstwo dnia i nocy. Z całą pewnością także następstwo faz księżyca, a co za tym idzie zmiany wyglądu naszego satelity nie uszły jego uwadze. Nasz przodek, zajmujący się zbieractwem i myślistwem, w żywotny sposób musiał być zainteresowany otaczającymi go zjawiskami cyklicznymi, takimi jak roczne wędrówki stad zwierząt, migracje ptaków, okresy kwitnienia i owocowania roślin, suszy i deszczów, chłodu i gorąca. Brak umiejętności rozpoznania i przewidywania tych zjawisk musiał oznaczać dla niego, prędzej czy później, śmierć głodową. Przypomnijmy sobie chociażby jak wielką rolę w całej gospodarce i życiu społecznym Egiptu odgrywały cykliczne wylewy Nilu.

Człowiek zainteresowany był więc nie tyle abstrakcyjnym czasem samym w sobie - zwracał raczej uwagę na następstwo zjawisk po sobie. Starając się obserwować jedne próbował przewidywać inne. W ten właśnie sposób wymyślił kalendarz.

Zmagań z problemem początek

Tworząc kalendarz możemy powiązać go tylko z cyklami księżyca (zrobiliśmy to w naszym przykładzie), tylko ze zmianą pór roku czyli cyklami słońca lub, co jest zadaniem najtrudniejszym, z dwoma tymi zjawiskami. Na przestrzeni tysiącleci mamy wiele przykładów każdego z tych podejść.

Grecja

Greckie kalendarze oparte były tylko na obserwacji księżyca. Podstawą tego kalendarza był miesiąc synodyczny. Wiemy już jednak, że aby miał on jakikolwiek związek z następującymi po sobie porami roku konieczne było zrekompensowanie corocznego, 11-dniowego, przesunięcia. Radzono sobie z tym problemem dodając od czasu do czasu, w zależności od potrzeb, trzynasty miesiąc i w ten sposób przywracając na powrót właściwe zjawiska właściwym datom. Niestety reguły dodawania tego miesiąca nie były obligatoryjnie uzgadniane i zależały głównie od decyzji władz lokalnych. Dlatego kalendarz grecki nie był jednolity dla całej Hellady. Poszczególne miasta-państwa miały swoje własne nazwy miesięcy i różne sposoby dostosowania roku księżycowego do słonecznego.

Egipt

Starożytni Egipcjanie po raz pierwszy swój kalendarz oparli wyłącznie na obserwacji ruchu Słońca. Podzielili rok na 12 równych, 30-dniowych miesięcy. Pod koniec każdego roku dodawano jeszcze 5 dni, które poświęcane były obchodom związanym z kultem egipskich bóstw. Przyjęcie całkowitej średniej liczby dni w roku równej 365 sprawiło, że początki pór roku �przesuwały� się po kalendarzu. Co roku więc początek każdej pory roku następował ok. 6 godzin później. Egipcjanie pokornie jednak przyjmowali fakt, że początki pór roku przypadały w różnych miesiącach.

Żydzi

Kalendarz Żydowski był pierwotnie kalendarzem księżycowym. Najważniejszym żydowskim świętem jest Święto Paschy obchodzone 14 dnia miesiąca Nisan (który to miesiąc, rozpoczynający się w dniu równonocy wiosennej, był jednocześnie początkiem roku) jako wspomnienie ocalenia żydów od śmierci w Egipcie. Żydzi za początek miesiąca uważali pojawienie się pierwszego, tuż po nowiu, śladu księżyca na niebie. 14 dzień miesiąca Nisan wypadał więc w dniu pełni księżyca. Wiemy już, że 12 miesięcy księżycowych daje liczbę dni o 11 mniejszą niż liczna dni roku słonecznego. W związku z tym jeśli jednego roku kalendarzowa Pascha wypadała w dniu równonocy wiosennej następnego roku wypadała 11 dni przed owym dniem. W kolejnym roku były to już 22 dni a w następnym ponad miesiąc. Jeśli trwałoby to dalej to po sześciu latach święto wypadałoby w środku zimy. Chcąc aby Pascha pozostała świętem wiosennym Żydzi zmuszeni byli dodawać od czasu do czasu trzynasty miesiąc, wstawiany przed miesiącem Nisan. O tym czy to uczynić czy nie decydował Sanhedryn i jego wola była następnie rozgłaszana.

Rzym

Początkowo ustalono rok (Annus) składający się z czterech miesięcy liczących w sumie 120 dni czyli 15 ośmiodniowych tygodni. Miesiące otrzymały nazwy pochodzące od głównych bóstw rzymskich: Martius, Aprilis, Maius, Iunius. Rok zaczynał się pierwszego marca. Ze względu na ogromne odstępstwo w ilości dni w porównaniu z rzeczywistą długością roku nie miał on jednak żadnego nawiązania do rzeczywistych pór roku i związanych z nim prac polowych. Dlatego poddawano go dalszym modyfikacjom. Przede wszystkim rozszerzono rok o dalsze 6 miesięcy. Następne miesiące otrzymały nazwy pochodzące od liczb � Quintilis, Sextilis, September, October, November, December. W późniejszych latach miesiąc piąty i szósty otrzymały nazwy pochodzące od imion pierwszych cezarów � Iulius i Augustus.

Kolejną próbą zbliżenia średniej długości roku kalendarzowego do długości roku zwrotnikowego było dodanie nowych miesięcy (miesiąc pojednania Ianuaris i miesiąc oczyszczenia Februaris). W ten właśnie sposób powstał, znany nam kalendarz dwunastomiesięczny.

Pierwszą, naprawdę poważną, reformę kalendarza przeprowadził dopiero Juliusz Cezar. {mospagebreak}Za jego panowania różnica między tym co pokazuje kalendarz a tym co widać w przyrodzie była tak duża, że aby przywrócić równonoc wiosenną na tradycyjnie przyjęty dzień 25 marca musiał on wydłużyć 46 rok p n.e. do 445 dni. Reforma kalendarza przeprowadzona przez Juliusza Cezara, zwana juliańską dała podstawy dzisiejszego zapisu dat. Podstawowe jej założenia wyglądały następująco:
  •  dzień równonocy wiosennej został ustalony na dzień 25 marca
  •  całkowicie zrezygnowano z uwzględniania w kalendarzu miesiąca księżycowego
  • wszystkie miesiące (oprócz lutego) otrzymały po 30 lub 31 dni
  • co cztery lata wprowadzono rok przestępny, w którym luty miał 28 dni a rok 366 dni. średnia długość roku ustalona została w ten sposób na 365,25 dnia
  • dla wygody początek roku przeniesiono na dzień 1 stycznia

Kalendarz ten, zwany, od imienia cezara, juliańskim stał się podstawą kalendarza na wiele stuleci.


Dokładność osiągnięta dzięki reformie cezara okazało się całkiem wystarczająca, ale cały czas występowała niewielka niezgodność ze stanem faktycznym. Średnia długość roku obliczona dla Cezara odbiegała od rzeczywistej długości tylko o 0,0078 dnia (czyli ok. 11 minut). Błąd wydawałoby się nie wart uwagi. Małe błędy jednak, na przestrzeni lat zamieniają się w duże i już po 400 latach różnica wynosiła nieco ponad trzy 3 dni. Po upływie 4 000 lat byłby to już miesiąc. Wszystko być może pozostałoby tak do dziś gdyby nie nowa siła � Kościół Katolicki - posiadająca zupełnie świeżą i ogromną motywację to idealnego wręcz wyliczenia daty dla najważniejszego swojego święta - Wielkanocy. Tu nie mogło być już mowy o żadnych kompromisach, chodziło bowiem o życie, nie tylko doczesne, ale także wieczne.

Chrześcijaństwo

Pierwsi Chrześcijanie niespecjalnie troszczyli się o sprawy kalendarza. Gorąco wierzyli, że powtórne przyjście Pana nastąpi jeszcze za ich życia więc nie widzieli sensu w jakimś dalekosiężnym planowaniu. Kiedy jednak stało się jasne, że wydarzenie, na które tak wszyscy czekają może się nieco opóźnić problem jedenastu minut, który pojawił się w kalendarzu Juliańskim podniesiono do rangi podstawowego problemu. Któż bowiem mógłby narażać na potępienie dusze tych wiernych, którzy obchodziliby dzień Zmartwychwstania Pańskiego w złym terminie ?

Data Wielkanocy nierozerwalnie związana jest z żydowskim świętem Paschy, które przypada 14 dnia miesiąca Nissan, w czasie pełni księżyca. Pierwsze gminy chrześcijańskie informacje o dacie Paschy czerpały od władz żydowskich. Okazało się to jednak nieco godzące w dumę nowego kościoła i na dłuższą metę niewygodne. Biskupi nowego kościoła powzięli więc kroki zmierzające do samodzielnego wyznaczania, na długo przed, daty właściwej pełni księżyca, a następnie niedzieli wielkanocnej.

Podstawowe znaczenie okazało się mieć poszukiwanie takiego cyklu, składającego się z określonej liczby lat juliańskich oraz miesięcy księżycowych, aby liczba dni we wszystkich latach cyklu równa była ilości dni we wszystkich miesiącach cyklu. W praktyce sprowadzało się to do tego, że jeśli na początku cyklu pełnia księżyca wypadała 1 stycznia, to po upływie cyklu pierwszego stycznia znowu powinna być pełnia.

Podstawowym cyklem stał się 19 letni cykl odkryty przez Greckiego matematyka Metona.

Liczba lat
w cyklu Metona
Liczba miesięcy księżycowych
w cyklu
Liczba dni we wszystkich
latach cyklu
Liczba dni we wszystkich
miesiącach cyklu
Średnia długość
miesiąca
19 235 6939,75 6940,75 29,5351
Tabela 1. Charakterystyka cyklu Metona


Jak widać mamy tu do czynienia z różnicą tylko jednego dnia. I jeśli odejmiemy ten dzień od któregoś z miesięcy cyklu to okaże się, że liczba dni się zgadza oraz średnia długość miesiąca wynosząca (po odjęciu 1 dnia) 29,530085 będzie bliska wartości rzeczywistej. Podczas cyklu starano się więc �zgubić� ten dzień. Taki przeskok jednego dnia (saltus lunae) miał miejsce najczęściej w ostatnim roku cyklu. Wykorzystanie cyklu znacznie uprościło wszystkie wyliczenia. Dzięki możliwości opracowania specjalnych tablic możliwe stało się łatwe i jednoznaczne dla wszystkich gmin chrześcijańskich określenie dnia Paschy. Pozostawał teraz tylko problem wyznaczenia daty Wielkanocy. Pojawiła się tu duża sprzeczność pomiędzy kościołami w Azji, które uważały, że Wielkanoc powinna być obchodzona dokładnie 14 dnia miesiąca Nissan, niezależnie od dnia tygodnia, a kościołami Rzymu i Afryki, które upierały się, że ważniejsze jest obchodzenie święta, zgodnie z tradycją, w niedzielę (w dniu Zmartwychwstania) nawet jeśli nie byłoby to dokładnie 14 dnia miesiąca. Kres konfliktowi położył dopiero Sobór w Nicei (325), na którym podejście azjatyckie uznano za heretyckie. Przyjęto wykorzystanie 19 letniego cyklu Metona, a jako 14 Nissan przyjęto odczytaną z przygotowanych tabel datę pierwszej po równonocy wiosennej pełni księżyca. Jako datę równonocy wiosennej przyjęto dzień 21 marca.

Na horyzoncie zaczęły pojawiać się jednak kolejne problemy. {mospagebreak}Wynikały one z faktu, że jakieś 100 lat przed wspomnianym soborem, w Rzymie opracowano zupełnie inny system oparty na cyklu 84 letnim. Biorąc pod uwagę fakt, że jako dzień równonocy wiosennej przyjmowano tam 25 marca nasiliły się różnice pomiędzy wyliczeniami kościołów rzymskich, a tymi ustalonymi w Nicei. Ostateczny kres tym sprzecznościom położono w 455 roku. Przy okazji odkryto, że po upływie 522 lat wszystkie daty, fazy księżyca, dni tygodnia dokładnie się powtarzają. Wszystko wydawało się zmierzać do szczęśliwego końca. Do dnia, w którym wybuchł skandal. W roku 800 okazało się mianowicie, że różnica pomiędzy kalendarzową datą równonocy a jej rzeczywistym wystąpieniem wyniosła prawie 4 dni. Doskonały system używany do tej pory okazał się więc nieskuteczny. Źródło tkwiło w zbyt małej dokładności ówczesnych obliczeń. Konkretnie chodziło o wspominaną już, niepozorną różnicę 11 minut między przyjętą średnią długością roku (365,25) a jego długością rzeczywistą. Od dnia Synodu w Nicei te coroczne 11 minut skumulowało się do 3,7 dnia. Równonoc wiosenna zamiast 21 wypadała więc 17 lub 18 marca. Nikt nie wiedział gdzie tkwi problem � czy należy go szukać w liczbach, czy też w regułach nimi rządzących. Podjęto więc ogromne i energiczne wysiłki w celu wykrycia i poprawienia błędu. Po wielu badaniach, obserwacja i sporach w 1582 roku, z inicjatywy papieża Grzegorz XIII, wprowadzono kolejną reformę kalendarza. Od jego imienia nowy kalendarz został nazwany kalendarzem gregoriańskim. Posługujemy się nim do dnia dzisiejszego.

Podstawowe zmiany wprowadzone przez Grzegorza XIII

  • aby przywrócić dzień równonocy wiosennej na 21 marca zdecydowano się usunąć z kalendarza 10 dni. Dlatego też po dniu 4 października 1582 roku nie nastąpił 5, ale od razu 15 października.
  • wprowadzono nowe zasady wyznaczania lat przestępnych. Ustalono, że lata które są wielokrotnością 100 są latami nieprzestępnymi, z wyjątkiem tych podzielnych przez 400, które są przestępne. Średnia długość roku kalendarzowego wynosi od tej chwili 365,2425 czyli tylko 26,8 sekundy dłużej niż długość roku słonecznego. Dopiero po upływie 3200 lat pojawi się różnica jednego dnia. Dokładność jak widać więcej niż wystarczająca.

Kilka słów na koniec

Przedstawione przeze mnie fakty to tylko maleńki wycinek problemów, z którymi się borykano przez całe wieki. Z konieczności przedstawiony bardzo skrótowo i ogólnie. Badania i prace nad kalendarzem nie skończyły się oczywiście wraz z reformą Grzegorza XIII. Trwają w zasadzie do dnia dzisiejszego.

O wadze całego problemu dla Kościoła Katolickiego może świadczyć to, że przez ponad 6 stuleci Kościół właśnie wkładał w badania astronomiczne więcej środków finansowych oraz zasobów intelektualnych niż jakakolwiek inna instytucja. Sprawą kalendarza zajmowali się m.in. Galileusz, Kepler, Clavius, Cassini, Kopernik oraz wielu innych znakomitych i znanych astronomów. W latach 1650-1750 cztery katolickie kościoły stały się największymi na świecie obserwatoriami astronomicznymi. Jest to już jednak zupełnie inny i nie mniej złożony temat.


Marcin Egert