天文|为什么会有闰年?这和地球绕太阳运行一周有关?

通常 , 2月28日后面是3月1日 , 但每隔几年 , 就会出现例外 。 在2020年 , 我们有2月29日 , 2024年也会这样 。 这是为什么?

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在地球上 , 通常一个太阳年是365天 , 这是地球绕太阳运行一周所花的时间 。 自1582年格里历(Gregorian calendar)被推行以来 , 该历法规定每年都有365天 , 并以此确保历法规定的一年和太阳年相吻合 。

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但其实在很久以前 , 聪明的天文学家就发现 , 地球绕着太阳跑一圈的时间实际比365天要稍微长一点 。 确切地说 , 他们精确测算出地球绕日一周需要365.242天(换言之 , 需要365天5小时48分钟46秒) 。

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这意味着实际上 , 每年几乎有365又四分之一天 。 因为想将这每年多出来的四分之一天直接体现在日历上十分困难 , 所以聪明的埃及人想出了个好主意 。 他们将四年中多出来的四个四分之一天合并为一天 , 并每四年将这多出来的一天加入日历一次 , 以保证历法和太阳年保持一致 。

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在尤利乌斯·恺撒(Julius Caesar)统治之下的古罗马人 , 在发明我们所用的现代历法时的做法和埃及人一样 。 事实上 , 他们是第一个将多出来的那天规定为2月29日的人 。
多出来的这天叫闰日 , 有闰日出现的这年就叫闰年(leap year) 。 闰字有多个含义 , 其中之一是表示余数 。 因为我们把未来的四年中余出的时间合并为一天提前过了 , 以确保我们的日历和地球绕日的时间相等 , 因此我们叫它闰日 。

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我们这么做有必要吗?虽然每四年增加一天在现在看来不算什么 , 但随着时间的推移 , 它会不断积累 。 例如 , 如果我们对多出的时间置之不理 , 在一个世纪后 , 我们将会和太阳年相差25天 。 这意味着日历上的每个季节都会比实际延后将近一个月 。 闰年就能解决这个问题 , 让我们的日历和太阳年同步 。

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遗憾的是 , 闰日的计算不是每四年加一天这么简单 。 天文学家们发现 , 太阳年实际比365又四分之一天少11分钟14秒 。 这意味着 , 按照每四年增加一天的方式计算 , 每400年人们就会多增加3天 。

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