Friday, January 3, 2014

0103 曆法(一)西曆



曆法

  曆法主要分為陽曆、陰曆、陰陽曆三種。陽曆依太陽週期制訂;陰曆依月相週期制訂;陰陽曆(lunisolar calendar)則兼顧月相週期與太陽週期而制訂。

  宇宙之中星球運行,彼此牽制影響。且每個星球本身,都並不是均質完美的幾何球體。因此太陽週期、月相週期都非定值,而有細微的變化。然曆法之制訂,是為方便人類社會使用,宜有簡單規律。因此各種曆法,都在精確與實用之間,作了不同程度的折衷。

  陽曆以太陽運行一週期為一年。由不同座標觀測太陽週期,其時間長度並不相同。因此所謂「年」,又有恆星年、回歸年、近點年、交點年....之別。其中「回歸年」(tropical year)是由地球觀測太陽運行一週期的時間。而曆法之制訂,是為人類在地球上使用,因此陽曆的制訂,以回歸年為基礎。

  陰曆以月相變化一週期為一月。由不同座標觀測月相週期,其時間長度亦不相同。因此所謂「月」,亦有恆星月、朔望月、近點月、交點月....之別。其中「朔望月」(synodic month)是由地球觀測月相變化一週期的時間,因此陰曆的制訂,以朔望月為基礎。

  陽曆、陰曆的基本差異在於,陽曆考慮季節變化,陰曆則否;陰曆考慮月相變化,陽曆則否。

  陰陽曆的制訂,則兼及回歸年的季節變化與朔望月的月相變化。

西曆

  西曆屬於陽曆,以回歸年為基礎。

  現行西曆為格里曆(Gregorian calendar),因通用於國際,亦稱「公曆」。其前身為儒略曆(Julian calendar),於 45 BCE 由儒略.凱撒(Julius Caesar)頒訂啟用,故名。

  儒略曆一年 365.25 日,四年一閏。一年 12 月,單月 31 日,二月平年 29 日閏年 30 日,其餘雙月 30 日。一月至五月的月名 ⁽²⁾ 均來自古羅馬傳統神話或節時,六月(June)是古羅馬創始人 Lucius Junius Brutus 的名字,七月(July)則是凱撒的名字。其後奧古斯都(Augustus, 原名屋大維)創建羅馬帝國,去世之後,羅馬元老院將八月(August)改為他的名字,並成為大月。後續月份大月小月重新交替,二月則改為平年 28 日閏年 29 日。

  由於儒略曆一年日數與實際回歸年長度略有差異,每一百餘年便會累積一日誤差。該曆以 3 21日為春分,啟用之初與實際春分相合;及至西元 1582 年(CE ⁽¹⁾),已與實際春分相去十日。教宗 Gregorius XIII 遂修訂新曆,於 1582 頒行,依教宗之名稱為格里曆。

  格里曆一年 365.2425 日,基本上四年一閏,然能被 100 整除的年份不閏,而能被 400 整除的年份仍閏。依此,則 400 97 閏,較儒略曆少三個閏年。每年月數、每月日數則沿用儒略曆。不過格里曆所訂的一年日數,與實際回歸年長度仍有些微差異。

  實際回歸年的長度,由黃道上不同點觀測,並不完全相同。天文學上取黃道上所有點回歸年長度的平均值,稱為「平回歸年」。每一年的平回歸年長度,亦有些微差異。以 2000 CE 1 1日地球時為基準, Moisson 的平回歸年解析值為 365.242 190 419 SI ⁽³⁾ ⁽⁴⁾。依此計算,則格里曆每三千餘年會累積一日誤差。

  儒略曆、格里曆均依平回歸年制曆,屬「平回歸法」。雖取黃道上所有點回歸年的平均值,但北半球春分點(northward equinox ⁽⁵⁾)仍具特別意義。該點回歸年在 2000 CE 365.242 374 SI ⁽⁶⁾。相較於其他主要分點數值,其與格里曆的一年日數最為接近。


註:

⁽¹⁾ 西曆紀年,傳統以 "BC"Before Christ)為「西元前」,以 "AD"Anno Domini)為「西元(後)」。其中 "Anno Domini" 是中世紀拉丁文,意為「主(降生)後」; Before Christ 則為「主前」。

近年全球頗以宗教平權為意。為淡化紀年用字的基督教印記,逐漸以 "CE"Common Era, 公元)取代 "AD",以 "BCE"Before Common Era, 公元前)取代 "BC"。不過當然,個人或個別團體將之解讀為 "Christ Era" "Before Christ Era",亦無不可。

⁽²⁾ 儒略曆月名及其來歷

資料來自 http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%84%92%E7%95%A5%E6%9B%86

一月
Januarius
來自古羅馬神話的門神 Ianus
二月
Februarius          
來自古羅馬的節日 Februa
三月
Martius
來自古羅馬神話的戰神 Mars
四月
Aprilis
來自古羅馬的語詞 aperire,意為「開始」。
五月
Maius
來自古羅馬神話的女神 Maia
六月
Junius
來自古羅馬共和國的創始人 Lucius Junius Brutus
七月
原名 Quintilis
拉丁語「第五」。古羅馬曆一年十月,此為第五月。

後改為 Julius
來自 Gaius Julius Caesar,儒略.凱撒。
八月
原名 Sextilis
拉丁語「第六」。

後改為 Augustus
來自 Augustus,原名 Gaius Octavius Thurinus,屋大維。
九月
September
拉丁語「第七」。
十月
October
拉丁語「第八」。
十一月
Novembris
拉丁語「第九」。
十二月
December
拉丁語「第十」。

⁽³⁾ 資料來自 http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%9B%9E%E5%BD%92%E5%B9%B4

⁽⁴⁾ 依據目前國際單位制(SI, Système International d'Unités),時間的基本單位是「秒」(SI 秒)。國際度量衡會議對 SI 秒的定義是:銫 133原子基態的兩個超精細能階間躍遷對應輻射的 9,192,631,770 個週期的持續時間。此定義條件為: 1. 銫原子在絕對零度時是靜止的; 2. 在地面上的環境是零磁場。

國際天文聯合會(IAU, International Astronomical Union)所用的時間單位則是「日」(SI 日),相當於 86,400 SI 秒。因為討論天文曆法時,若以 SI 秒為單位,甚為不便。此外 IAU 亦使用「儒略年」(Julian year, "a")為單位,相當於 365.25 SI 日,或 31,557,600 SI 秒。比如討論冥王星(134340 Pluto)的軌道週期時,以 248 儒略年(248a)表述,遠比 90,590 SI 日更為明白易讀。

⁽⁵⁾ 舊時所謂「四季」,皆以北半球為基準。然而北半球的冬至是南半球的夏至;北半球的春分是南半球的秋分。因此科學討論,多稱「南至點」(southern solstice)、「北至點」(northern solstice);「北向分」(northward equinox)、「南向分」(southward equinox)。

⁽⁶⁾ 資料來自 http://en.wikipedia.org/wiki/Tropical_year

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