Hvordan en sæsonbetinget snerren i midten af ​​1500-tallet gav os vores mærkelige regler for skudår

Glædelig 29. februar! Det kommer ikke så tit, så sørg for at nyde det.

Men hvorfor har vi disse ekstra dage? Godt, hvis vi ikke gjorde det, årstiderne ville gradvist bevæge sig rundt i kalenderen. I stedet for at midsommer på den sydlige halvkugle falder omkring den 21. december, det ville ankomme i januar, derefter februar, og så videre. Efter et par århundreder, den australske sommer ville ende med at være i juli!

Men hvad er et år egentlig? Det enkleste svar er, hvor lang tid det tager for Jorden at kredse om Solen. I skole, vi lærer alle, at det er 365 dage. Fint og enkelt, ret?

Der er kun et problem:Der er flere forskellige definitioner af et år.

Det sideriske år

Det "sideriske år" er den klassiske klasseværelsesdefinition. Det er den tid, det tager Jorden at fuldføre en omgang af Solen og vende tilbage til nøjagtig det samme sted i sin bane, bedømt ud fra Solens position i forhold til baggrundsstjernerne.

Men et siderisk år tager ikke 365 dage. Hellere, det tager 365.256 dage.

Så er der et andet problem. Ud over at dreje om sin akse (hvilket giver os dag og nat), vores planet vakler også. Mere præcist, Jordens akse "precesserer, "snurrer rundt en gang hver 26. 000 år eller deromkring, som en vaklende snurretop.

Dette er vigtigt, fordi den retning, Jordens akse peger i, er det, der styrer årstiderne. Når den sydlige halvkugle peger væk fra Solen, vi oplever vores sydlige vinter, mens den nordlige halvkugle ser sommer, og så omvendt.

Men præcessionen (svingningen) af Jordens akse betyder, at i 13, 000 år, anvisningerne ville være det modsatte af i dag. I dag, Sydpolen er vinklet mod Solen i den sydlige midsommer, men i 13, 000 år ville den blive vippet væk (midvinter) på samme sted i Jordens kredsløb.

Det betyder at, gennem tusinder af år, det sted, hvor vi ville opleve midvinter eller midsommer i Jordens kredsløb, ville ændre sig. Med andre ord, hvis vi knyttede vores kalender til det sideriske år, årstiderne ville stadig skifte gennem kalenderen!

Det tropiske år

Heldigvis, vi har en anden måde at definere et år på, der kan løse dette problem. I stedet for at måle den nøjagtige tid, det tager at kredse om Solen, vi kan i stedet måle tiden mellem forårsjævndøgn på det ene år og det næste.

Forårsjævndøgn er det punkt i Jordens kredsløb, hvor Solen bevæger sig fra den sydlige halvkugle af vores himmel til den nordlige. Hvert år falder den på eller omkring den 21. marts.

Tiden mellem det ene jævndøgn og det næste kaldes det "tropiske år, " og er lidt kortere end det sideriske år. Det kommer på 365,24219 dage.

Denne forskel er ret lille (ca. 20 minutter), men det svarer til den mængde, som Jordens akse har foregået i den tid - lige under 1/26, 000 af en hel omgang.

Springer ind i fremtiden

Men hvad har alt dette med skudår at gøre? Godt, fordi det tropiske år ikke ligefrem er 365 dage langt, datoen for forårsjævndøgn (og midsommer, midvinter, og enhver anden sæsonbestemt begivenhed, du vil nævne) vil gradvist glide gennem kalenderen. Hvis hvert år havde 365 dage, disse begivenheder ville gradvist falde senere og senere i kalenderen - med 0,24219 dage om året.

Det lyder ikke af meget, men det ville stige. Efter 100 år, datoerne for disse begivenheder ville være 24 dage senere. Kalenderen ville falde ud af overensstemmelse med årstiderne.

For at afhjælpe dette, vi har skudår, hvor vi tilføjer en enkelt dag til årets længde. Hvis vi tager en enkelt fireårig periode, og beregne den gennemsnitlige længde af året, vi får 365,25 dage, hvilket er ret tæt på den ægte vare. Men det er stadig ikke tæt nok på.

Den julianske kalender

Denne tilnærmelse fungerede godt nok i lang tid. I 45 f.Kr. forgængeren til den moderne kalender begyndte. Kendt som den julianske kalender, det blev introduceret af Julius Cæsar.

Den julianske kalender implementerede en proces med skudår:hvert fjerde år, Uden fejl, der ville være en ekstra dag i slutningen af ​​februar.

Der var nogle problemer med at implementere denne nye kalender - og i et par årtier, skudår blev fejlagtigt tilføjet hvert tredje år. Tingene blev ordnet af 12AD, og fra da af, hvert fjerde år havde et skudår.

Men i midten af ​​1500-tallet, fejlene begyndte igen at stige. Husk, at denne tilgang giver en gennemsnitlig årslængde på 365,25 dage, hvorimod det sande tropiske år er 365,24219 dage.

Efter halvandet årtusinde, denne lille forskel havde resulteret i, at datoerne for solhverv drev ti dage gennem kalenderen.

Den gregorianske kalender

For at rette op på denne meget langsomme drift, en ny kalender blev udtænkt i anden halvdel af det 16. århundrede. Opkaldt efter pave Gregor XIII, den gregorianske kalender blev udgivet i 1582.

Det ændrede årets datoer, at flytte solhverv tilbage til deres tiltænkte sted. Det ændrede derefter måden, hvorpå skudår blev håndteret, for at sikre, at disse datoer ikke glider igen i fremtiden.

Den lille ændring var, at skudår, der var "århundrede år" (år, der sluttede på 00), skulle være delelige med både 100 og 400. Hvis året kan divideres med 100, men ikke med 400, det er ikke et skudår.

Lad os tage århundrede 1900 og 2000 som eksempler. 1900 er deleligt med 100, men ikke med 400. Så 1900 var ikke et skudår.

Derimod 2000 kan divideres med både 100 og 400, så det forblev et skudår, og kaldes et "århundredes skudår".

Så i slutningen af ​​det 19. århundrede, rækken af ​​skudår gik:1892, 1896, 1904, 1908. Men i slutningen af ​​det 20. århundrede, skudår fortsatte uden pause (1992, 1996, 2000, 2004).

Hvad betyder det? I den gamle julianske kalender, der var 100 skudår i hvert 400 år. Men i den gregorianske kalender, vi har kun 97 for hvert 400 år.

Dette giver en bemærkelsesværdig god pasform til længden af ​​det tropiske år. Den gennemsnitlige længde af et år i den 400-årige gregorianske cyklus er 365,2425 dage. Det er næsten (men ikke helt) præcis et tropisk år – faktisk, de to adskiller sig med kun 26,8 sekunder.

Det er tæt nok på, at vi ikke behøver at bekymre os om, at vores årstider skifter i kalenderen i tusinder af år fremover.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.