为什么一年是365天?

为什么地球上的一年是365天,这是一个简单那却一直没有得到正确回答的问题,换句话说地球上的一年不是340天或者395天,似乎每年都维持在365这个数字上。地球绕太阳公转时以远处恒星位置为参照物,每逢地球以恒星日周期自传后运行至前一年的位置时刚好积累了365天,因为恒星日与太阳日(一太阳为周期的地球自转,比恒星日稍快)有一定时差,所以每逢四年会逢一个366天作为补充,所以一年不是365就是366。 1、从太阳系的恒星系统结构来看一年365天 我们知道木星的一年可超过一万天,而金星上一年却不到一天,每颗行星一年时间与其演化历史息息相关,甚至在一个恒星系统形成时就奠定了每颗行星的轨道周期。ALMA天文台拍摄到一个遥远的太阳系正处于形成期,科学家研究了这个恒星系统内部的结构,发现在某些轨道上聚集了大量的团块物质,暗示各大行星已经初具规模。 当一个恒星系统逐渐形成时,各种空间碎片和尘埃开始在引力的作用下聚集,在某个轨道上聚集了更多的物质,最终成长为行星这个级别的天体,在早期的原行星盘时期,各大行星从诞生之初就获得了特殊的角动量来维持公转的进行,这有点儿像第一推动力,此后恒星系统内行星的公转方向基本就确定了,但并不排除某个特殊的事件让行星的轨道出现翻转,进而影响公转方向和自转周期, 事实上,我们从各大行星不同的公转周期可以看出,行星在一年内公转所花的时间与涉及到诞生之初的任何一个事件。比如太阳系内的金星,其速度要慢与太阳系内的其他行星,而且自转有些向后倾斜,科学家认为金星在太阳系原始尘埃云阶段遭遇灾难性的撞击,可以认为这场撞击打翻了金星原来的面貌,最终影响到现在金星公转一年所花的时间。 地球一年所花的时间与其形成之初所受到的引力作用有关,地球的自转周期和公转一周所花的天数也同样源于太阳系早期的原行星盘时期,因此我们现在所描述的一年365天起源可追溯到太阳系的形成初期,有研究指地球自转周期的定格还受到一次天体撞击的影响,这次惊天大碰撞进一步确定了地球自转一周的时间。 2、从古代历法来看一年365天 历法主要分为阳历、阴历和阴阳历三种,阳历亦即太阳历,主要根据地球绕太阳一周为一年,现时国际通用的公历(格里历)即为阳历的一种,亦简称为阳历。如今世界通行的公历就是一种阳历,平年365天,闰年366天,每四年一闰,每满百年少闰一次,到第四百年再闰,即每四百年中有97个闰年,公历的历年平均长度与回归年只有26秒之差,要累积3300年才差一日。 目前通行世界的公历,是我们大家最熟悉的一种阳历,这部历法浸透了人类几千年间所创造的文明,是古罗马人向埃及人学得,并随着罗马帝国的扩张和教的兴起而传播于世界各地。 公历最早的源头,可以追溯到古埃及的太阳历,尼罗河是埃及的命根子,正是由于计算尼罗河泛滥周期的需要,产生了古埃及的天文学和太阳历,七千年前,他们观察到,天狼星第一次和太阳同时升起的那一天之后,再过五、六十天,尼罗河就开始泛滥,于是他们就以这一天作为一年的开始,推算起来,这一天是7月19日,最初一年定为360天,后来改为365天。这就是世界上第一个太阳历。 后来他们又根据尼罗河泛滥和农业生产的情况,把一年分为三季,叫做洪水季、冬季和夏季,每季4个月,每月30天,每月里10天一大周,五天一小周,全年12个月,另加5天在年尾,为年终祭祀日。这种以365天为一年的历年,是由于观测天狼星定出来的,叫天狼星年,它和回归年相差约0.25天,因而在日历上每年的开始时间越来越早,经过1461个历年,各个日期再次与原来的季节吻合,以后又逐渐脱离。 看起来,天狼星年好象在回归年周期左右徘徊,因而又叫它为徘徊年、游移年,1461年的循环周期被称为天狼周期。后来,埃及人通过天文观测,发现年的真正周期是365.25日,但僧侣们为了使埃及的节日能与祭神会同时举行,以维护宗教的神圣地位,宁愿保持游移年。 后来出土了一块石碑,上面有用埃及文和希腊文所写的碑文,记载了欧吉德皇帝在公元前238年发布的一道命令:每经过四年,在第四年的年末五天祭祀日之后、下一年元旦之前,再加一天,并在这天举行欧吉德皇帝的节日庆祝会,以便让大家记住,欧吉德皇帝校正了以前历法的缺陷,这增加一天的年叫定年,年叫不定年。 古罗马人使用的历法经历了从太阴历到阴阳历、阳历的发展过程,罗马古时是意大利的一个小村,罗马人先是统一了意大利,而后又成为地跨欧、亚、非三洲的大帝国。最早,古罗马历全年10个月,有的历月30天,有的历月29天(这十分类似太阴历),还有70几天是年末休息日,罗马城第一个国王罗慕洛时期,各月有了名称,还排了次序,全年10个月,有的月30天,有的月31天,共304天,另外60几天是年末休息日,以罗马城建立的那一年,即公元前753年作为元年,这就是罗马,某些欧洲历史学家直到17世纪末还使用这个纪年来记载历史事件。 第二个国王努马,参照希腊历法进行了改革,增加了第十一月和第十二月,同时调整各月的天数,改为1、3、5、8四个月每月31天,2、4、6、7、9、10、11七个月每月29天,12月最短,只有28天,根据那时罗马的习惯,双数不吉祥,于是就在这个月里处决一年中所有的死刑犯,这样,历年为355天,比回归年少10多天,为了纠正日期与季节逐年脱离的偏差,就在每四年中增加两个补充月,第一个补充月22天,加在第二年里,另一个23天加在第四年里,所增加的天数放在第十二月的24日与25日之间,这实际上就是阴阳历了,历年平均长度为366.25天,同时用增加或减少补充月的办法来补救历法与天时不和的缺点。 但这样却更增加了混乱:月份随意流转。比如,掌管历法的大祭司长在自己的朋友执政的年份,就硬插进一个月,而当是仇人执政,就减少补充月,来缩短其任期,民间契约的执行也受到影响,祭祀节与斋戒日都在逐渐移动,本该夏天的收获节竟跑到了冬天举行。当儒略·凯撒第三次任执政官时,指定以埃及天文学家索西琴尼为首的一批天文学家制定新历,这就是儒略历。 儒略历的主要内容是:每隔三年设一闰年,平年365天,闰年366天,历年平均长度为365.25日,以原先的第十一月1日为一年的开始,这样,罗马执政官上任时就恰值元旦,儒略历每年分12个月,第1、3、5、7、9、11月是大月,大月每月31天,第4、6、8、10、12月为小月,小月每月30天,第二月(即原先的第十二月)在平年是29天,闰年30天,虽然月序不同于改历前,可是仍然保留着原来的特点,是一年中最短的月份。 儒略历从罗马709年,即公元前45年1月1日开始实行,这一年,为了弥补罗马历与太阳年的年差,除了355天的历年和一个23天的附加月外,又插进两个月,其中一个月为33天,另一个月为34天,这样,这一年就有355+23+33+34=445天,这就是历史上所称的乱年。 西方历法从儒略历实施开始,终于走上正轨,滑稽的是,那些颁发历书的祭司们,有本事从乌鸦的争斗预卜吉凶,却把改历命令中的每隔三年设一闰年误解为每三年设一闰年,这个错误直到公元前9年才由奥古斯都下令改正过来。