2月少幾天算什麼，歷史上還少了10天呢丨天市垣_風聞

編者按：“仰望星空 逐夢蒼穹”，中科院之聲與中科院紫金山天文台聯合開設“天市垣”欄目，和大家一起聊聊最近天上發生的那些事兒。

2月29日出生的小夥伴一定有過這樣的煩惱：為什麼別人可以每年過一個生日，而我們想過一個生日要等4年之久？

後來，通過在課本上學習到的公曆知識，我們知道，原來在平年2月只有28天，閏年時才會有29天，只有能被4整除並且遇整世紀年時須被400整除的年份才是閏年，於是2月29日出生的小夥伴只能4年過一次生日啦。

其實這些曆法規定的背後是人們對曆法精益求精的不斷探索和嘗試。

一、什麼是曆法？

大約在1萬年前的新石器時代，人們從狩獵和採集經濟向原始的農牧業過渡。由於牲畜有一定的繁殖期，農作物的播種、生長和收割更具有一定的規律性，於是基於生產的需求，原始的歷法產生了。

人們根據太陽的東昇西落、晝夜交替有了日的概念；根據月亮的陰晴圓缺、盈虧變化有了月的概念；感受寒來暑往、觀察草木榮枯，有了年的概念。而曆法就是推算年、月、日的時間長度和它們之間的關係，制定時間序列的一種法則。

早期根據物候確定的“年”受到氣象異常因素的影響波動較大，無法準確定出一年到底有多少天。後來人們總結出星象變化與季節、氣候的關係，才精準地給出一年的天數，據此制定的歷法便是天文歷。

天文歷結合太陽和月亮的運動，通過制定合理的法則以日、朔望月、迴歸年為基本要素來編排日期。由於不同地區文化歷史等因素的差距，從古至今，從東方到西方，誕生了許多種不同的歷法。我們可以根據曆法的特點進行一個分類，將其大致分為三種，分別是：陽曆，陰曆，陰陽合曆。

陽曆

即太陽曆，它是依據地球公轉造成的太陽的週期性變化來制定的歷法。太陽曆以地球圍繞太陽公轉一圈的時間為基準，因此其強化年的概念，而月的長度則通常不是那麼嚴格。這種情況下，太陽曆中對季節的把握非常準確，某個季節對應的就是特定某段日期。

歷史上，陽曆最早出現在6000年前的古埃及，當時的人們依據天狼星偕日升（即天狼星恰好在黎明前升到地平線上）的天象和尼羅河水氾濫的週期，確定了一年的長度。大家所熟知的公曆，便是太陽曆，因此，我們有時也習慣性稱為“陽曆”。

天狼星偕日升，Stellarium模擬

陰曆

又稱太陰曆。太陰即月亮，顧名思義，太陰曆是主要按照月亮的月相週期變化來制定的歷法。由於月相變化週期平均約為29.5天，因此陰曆中月分為大月和小月，其中大月30天，小月29天。目前仍在使用的歷法中，伊斯蘭曆為純陰曆。在伊斯蘭曆中規定，每年有12個月，其中奇數月30天，偶數月29天，一年12個月，每30年設置11個閏年，在12月後加一天（這點與我們的公曆相似，閏年加一天），這樣伊斯蘭曆30年的年長和30年朔望月的總日數才基本相等。

這樣算起來，一年的平均長度為354.37天，與實際上的迴歸年大約有11天的差距，造成每隔2.7年差一個月，因此，伊斯蘭曆中，看不出季節與月份的對應關係。

陰陽合曆

又稱太陰太陽合曆，是一種在內容上既有太陽曆，又有太陰曆內容的歷法。具體體現在，保證月的長度與朔望月的週期保持一致，而在年的長度上，則保證多年的平均值與地球圍繞太陽公轉週期一致。這種安排使得“月”能直觀體現月相變化，同時又考慮了月份與季節相對應的關係。

我國的傳統曆法——“農曆”就是其中的代表，農曆月以朔日為月首，體現了與月相的關係，設置二十四節氣，又反映出太陽的運動。農曆中，通常年份，每年設12個朔望月，年長354天左右，閏年設13個朔望月，年長384天左右，平均每19年中設7個閏年。在農曆中，我們可以直觀地看到月相信息，比如俗話説的“十五的月亮十六圓”；置閏也使得月份與季節沒有出現對應混亂的情況，像今年就會出現農曆閏二月。農曆的相關規範詳見國家標準《農曆的編算與頒行》（GB/T 33661-2017）（由國內唯一的歷書編算機構中國科學院紫金山天文台牽頭起草）。

今年農曆閏二月（圖片來源：紫金山天文台）

總體來説，三種曆法各有自己的特點，但無論哪種，其背後都有着科學知識在支撐，這也是三種曆法在世界範圍內都有地區在使用的原因。

二、曆法改革——儒略曆與格里高利曆

公曆是目前世界上通用的歷法，由羅馬教皇格利高利十三世於1582年頒行，故其又叫做格里高利曆。格里高利曆則是在儒略曆的基礎上改善而來的。

儒略曆是由羅馬統治者儒略·凱撒於公元前45年1月1日起頒佈施行的歷法。它以迴歸年為基本單位，將全年分設為12個月，單數月是大月，長31日，雙數月是小月，長為30日，只有2月平年是29日，閏年30日。每年設365日，每四年一閏，閏年366日。儒略曆編制好後，儒略·愷撒的繼承人奧古斯都又從2月減去一日加到8月上使8月變成大月，又把9月、11月改為小月，10月、12月改為大月。

儒略·凱撒半身雕塑（圖片來源：維基百科）

儒略曆作為一種太陽曆，其採用的年平均長度為365.25天，但事實上，太陽兩次過春分點（迴歸年）的長度為365.2422天，相差了0.0078天。這0.0078天看起來似乎很小，但如果長時間施行，就會造成大約每隔128年會有1天的差距。儒略曆從公元325年定春分為3月21日起，在其施行1200多年後的1582年，春分日已提早到了3月11日。

為了解決儒略曆先天的不足，格里高利曆在儒略曆基礎上進行了修改。此次修改主要是對儒略曆的閏年部分進行修改，將原來4年一閏，改為了每一個可以被4整除的年份都是閏年，但整世紀年必須也能被400整除才置閏年（像1700年、1800年、和1900年都不是閏年，而2000年是閏年）。經過格里高利的修改，每400年比儒略曆少3個閏年，算起來年平均長度變為了365.2425，與迴歸年的實際長度僅有0.0003天的差距，大約連續使用3300多年才會差出一天。

教皇格里高利十三世（圖片來源：維基百科）

有意思的是，為了再次將春分日確定在3月21日前後，格里高利曆規定1582年10月4日星期四的次日為1582年10月15日星期五，即有10天被刪除，但原星期的次序保持不變。

值得注意的是我國南宋時期的統天曆確定的年平均長度（歲實）已經和現今公曆的迴歸年一樣，但比公曆的行使時間早了三百多年。

修正後的格里高利曆較儒略曆更加精確，逐漸在西方基督教國家中採納，後來逐漸成為國際上通用的歷法。可以説格里高利曆取代儒略曆是一場關於科學的立法改革，也這是這場改革奠定了我們今天國際通用的歷法系統。

從古埃及的天狼星偕日升，到格里高利曆取代儒略曆，曆法的每一次精益求精的改革和發展都體現了人們對天體運行自然之道的尊重和對制定密合天行的歷法以服務國民需要的重視。背後隱藏了無數天文學家日以繼夜的觀測和艱苦卓絕的探索。

來源：中國科學院紫金山天文台