Иоланда Гевара - Том 38. Измерение мира. Календари, меры длины и математика

• Название: Том 38. Измерение мира. Календари, меры длины и математика
• Автор: Иоланда Гевара
• Издательство: «Де Агостини»
• Жанр: Математика
• Год: 2014
• ISBN: 978-5-9774-0732-8

Измерения играют важнейшую роль в современной науке, но без них немыслима и повседневная жизнь. Например, без измерений невозможно узнать, что находится рядом с нами, а что — вдали. Если мы составим список всех измерений, которые проводим в течение дня, то удивимся тому, каким длинным он будет. За свою историю человечество выработало различные методы измерений. С их помощью мы смогли определить размеры нашей планеты, протяженность межзвездного пространства и даже измерить время. В этой книге пойдет речь о математических методах, на которых строятся астрономические, геодезические, календарные и метрологические измерения.

---

В 46 году до н. э. Юлий Цезарь при помощи астронома Созигена Александрийского провел реформу римского календаря, установив продолжительность года в 365 дней с четвертью. В египетском календаре, прекрасно знакомом Созигену, год состоял из 365 дней, в то время как реальная продолжительность года составляет 365,242199 дня. Таким образом, отклонение за год составляло 0,242199 дня, за четыре года — 0,968796 дня, то есть почти целые сутки. Цезарь указал, что этот день следует добавлять раз в четыре года.

Он постановил, что продолжительность месяцев будет составлять 31 и 30 дней поочередно, за исключением месяца februarius, который в обычные годы состоял из 29 дней. Раз в четыре года к месяцу februarius добавлялся еще один день между 23 и 24 числом, и продолжительность этого месяца достигала 30 дней. Дни в римском календаре назывались по числу дней до ближайшей особой даты (календ, ид или нон). Так, день 24 февраля назывался ante diem sextum Kalendas Martias, а добавочный день обозначался приставкой «бис-» и назывался ante diem bis sextum Kalendas Martias. От слов bis sextum и произошло современное название «високосный год». Посмотрим на схему.

После смерти Юлия Цезаря в 44 году до н. э. римский сенат постановил назвать месяц quintilis в его честь — julius, так как Цезарь родился именно в этом месяце. По той же причине в 8 году до н. э. месяц sextilis был назван august в честь Октавиана Августа. Возникло нарушение протокола: как в месяце julius мог быть 31 день, а в месяце august — всего 30? Вопрос решился просто: к августу был добавлен еще один день, взятый, разумеется, из месяца februarius, который страдал от всех этих изменений потому, что был последним по счету… и месяцем очищения. Получалось, что три месяца подряд (julius, august и september) имели 31 день, поэтому было принято решение перенести один день из september в october, еще один — из november в december. Все эти изменения отражены в следующей схеме.

Так было определено число дней в месяцах современного календаря.

В Древнем Риме летосчисление велось со дня основания города. Император Диоклетиан захотел начать отсчет лет с года своего восшествия на трон (284 год до н. э.). В конечном итоге начало современного исчисления лет определил Дионисий Малый, который начал отсчет с года рождения Христа, определив его с возможной ошибкой в 4–5 лет. Это изменение летосчисления было произведено в 531 году.

Так как после реформы Юлия Цезаря каждые четыре года добавлялся один день, средняя продолжительность года по календарю составила 365,25 дня, что больше соответствовало реальной продолжительности в 365,242199 дня, но все равно давало избыток в 0,007801 дня в год. Это расхождение кажется небольшим, но за 400 лет оно в сумме составляет 3,1204 дня. К XVI веку оно достигло уже 10 дней. В результате потребовалась реформа календаря, и был введен так называемый григорианский календарь, который мы и используем сегодня.

Григорианская реформа

Григорианский календарь учредил папа Григорий XIII в 1582 году, взяв за основу работы членов совета, возглавляемого математиком и астрономом Христофором Клавием. Обращают на себя внимание два изменения: во-первых, годы, кратные 4, оставались високосными, но каждые 400 лет три високосных года исключались. Таким образом, високосными переставали быть годы, кратные 100, но не кратные 400.

Во-вторых, было устранено отставание в 10 дней, которое накопилось за время использования юлианского календаря: за четвергом 4 октября 1582 года (по юлианскому календарю) последовала пятница 15 октября 1582 года (по григорианскому календарю). Изначально эти изменения были приняты Испанией, Италией, Францией и Португалией. Другие государства переходили на новый календарь постепенно: Англия — в 1752 году, Финляндия — в 1918, Турция — в 1926 и так далее.

Немецкий математик-иезуит Христофор Клавий, который вместе с итальянским врачом и астрономом Луиджи Лилио был видным членом комиссии по реформе календаря.

* * *

ИСТОРИИ О ПЕРЕХОДЕ НА ГРИГОРИАНСКИЙ КАЛЕНДАРЬ

Россия перешла на григорианский календарь лишь с приходом советской власти. В результате перехода день 1 февраля 1918 года стал считаться 14 февраля. Возникла любопытная ситуация: получалось, что Октябрьская революция произошла в ноябре. Революция началась 25–26 октября по юлианскому календарю, который использовался в царской России. При переходе на григорианский календарь эти даты пришлись на 7 и 8 ноября соответственно.

Шекспир и Сервантес умерли в одну и ту же дату 23 апреля 1616 года, но не в один и тот же день. Сервантес умер 23 апреля 1616 года по григорианскому календарю, который действовал в Испании с 1582 года, а Шекспир умер 23 апреля 1616 года по юлианскому календарю, который действовал в Англии до 1752 года. Некоторые биографы указывают, что Ньютон родился в 1642 году, другие — в 1643. Это не ошибка: Ньютон родился 25 декабря 1642 года по юлианскому календарю, что соответствует 4 января 1643 года по григорианскому.

В Англии смена календаря, которая сопровождалась исключением нескольких дней, стала причиной беспорядков. Любопытное упоминание этих событий можно увидеть на картине «Предвыборный банкет» Уильяма Хогарта: на ней изображен раненый активист, который отнял у манифестанта-консерватора плакат, где можно прочесть: «Give us our Eleven Days» («Верните наши 11 дней»). Картина была написана через три года после перехода на новый календарь.

Фрагмент картины «Предвыборный банкет» Уильяма Хогарта, где на плакате (выделен кругом) можно прочесть слова «Верните наши 11 дней».

* * *

Исламский календарь

Официальный календарь исламского мира — так называемый календарь Хиджры. Халиф Умар ибн аль-Хаттаб постановил, что мусульманское летосчисление начнется с 16 июля 622 года — даты Хиджры (в переводе с арабского — «переселение») пророка Мухаммеда из Мекки в Медину. В основе исламского календаря лежит цикл из 12 лунных месяцев. Нечетные месяцы имеют 30 дней, четные — 29, продолжительность года составляет 354 или 355 дней.

Мухаммед утверждал, что Аллах расположил Луну на небосводе для измерения времени, и поэтому запретил изменять названия 12 лун года, которые имеют большое значение в сельском хозяйстве и скотоводстве, а также наделены религиозным смыслом. Как вы увидите, 12 месяцев исламского календаря не совпадают с 12 месяцами григорианского, поэтому мы будем называть их «первый месяц», «второй месяц», а не «январь», «февраль» и так далее.

Год в исламском календаре начинается с месяца Мухаррам («священного месяца»). Название этого месяца происходит от слова «харам» — «запретный». В этом месяце запрещено воевать. Некоторые мусульмане весь этот месяц постятся, как и в месяц Рамадан. Мухаррам состоит из 30 дней, первый из которых называется Рас-ас-Сана. Хотя он не имеет особого религиозного значения, многие мусульмане в этот день вспоминают жизнь пророка Мухаммеда и Хиджру.

Второй месяц, Сафар, имеет 29 дней. Это название происходит от арабского «суфр» — «желтый», так как изначально это был осенний месяц, «когда растения желтеют и увядают». Сафар считается самым несчастливым в календаре, так как, по преданию, именно в этом месяце Адам был изгнан из райского сада.

Третий месяц называется Раби аль-авваль. В этом месяце мусульмане всего мира отмечают Мавлид — день рождения пророка Мухаммеда. Большинство мусульман-суннитов считает, что точная дата рождения Мухаммеда — двенадцатый день этого месяца, мусульмане-шииты верят, что Мухаммед родился утром семнадцатого дня этого месяца.

Четвертый месяц исламского календаря — Раби ас-сани. Он также называется Раби аль-ахир. Пятый месяц называется Джумада аль-уля, шестой — Джумада аль-ахира. Седьмой месяц, Раджаб, как и все нечетные месяцы, имеет 30 дней. Название этого месяца сходно с арабским словом «уважение, боязнь».

Арабы доисламского периода высоко чтили месяц Раджаб. В течение этого месяца, как и в месяц Мухаррам, были запрещены войны. Согласно изречению, которое приписывается Мухаммеду, тот, кто постится в месяц Раджаб, в раю будет пить из источника жизни.

Правоверные мусульмане постятся в первую пятницу этого месяца. Шаабан — восьмой месяц года, состоящий из 29 дней. Рамадан, девятый месяц года, когда мусульмане весь месяц постятся от рассвета до захода солнца. Этот пост на арабском языке называется саум.

* * *

ДАТЫ МЕСЯЦА РАМАДАН ПОСЛЕДНИХ ЛЕТ