闰年到底出过什么事？看看闰年是如何把人类从混乱中拯救出来

在格里高利历和闰年系统下，现代世界大部分国家的日历与季节周期保持同步。摄影：ABRAHAM NOWITZ, NATIONAL GEOGRAPHIC

几个世纪以来，人类一直在努力让民用历、宗教历和农业历与太阳年同步。最终，人们通过增加“闰年”的办法，解决了这个难题。不过，这只是暂时的，再过3300年，这个问题又会出现。

撰文：BRIAN HANDWERK

闰年如约而至：本周六，也就是2月29日，是一个闰日。历法上的这一奇怪现象（几乎）每隔4年就会出现一次。

几个世纪以来，人们一直在尝试让日历与自然年同步，可惜事与愿违，反而引发了很多混乱。直至闰年出现，才补回了失去的时间。

“这一切要归结于，地球围绕地轴自转的天数与地球围绕太阳公转的天数之间没有任何联系，”美国国家标准与技术研究院时间与频率主管John Lowe说道。

太阳年大约365.2422天。没有哪种日历能与这个天数完全匹配，而简单地忽略小数点之后的部分，却会带来严重的问题，远超我们的想象。

一直以来，人类靠观察天空来安排生活作息。古埃及人每年都会在最亮的那颗星消失的夜晚，种植作物；古希腊和古罗马的历史学家也依靠星星的位置，来确定事件的发生时间。宗教领袖则希望节日适逢特定的季节和月相。

这就是为什么现代世界大部分国家都采用了格里高利历和闰年系统，让日历与季节周期保持同步。Lowe说：“我们的日历很接近了，但想要让这个历法正常运转，我们还需要奇怪的闰日。”

古代的计时方法

从一开始，大自然的时间表与人类的历法就非完美匹配。

不仅古埃及人（生活在公元前3100年前），从中国到罗马，很多国家都曾用阴历计时。

但阴历每个月平均29.5天，一年只有354天。这样一来，使用阴历会产生11天的滞后，很快就无法与季节变换同步。

另一些古代历法则简单地将一年分为12个月，每个月30天；这些历法可以追溯到5000年前的苏美尔人。与地球公转的天数相比，一年360天意味着少了近一周时间。

而在一年中额外加几天的做法，和这些计时方法一样古老。

“埃及人采用这种历法后，发现了问题，”Lowe说：“于是他们在每年年底加上5天时间，举行狂欢聚会。”

尤利乌斯·恺撒的“混乱之年”

恺撒与埃及艳后克利奥帕特拉的风流韵事尽人皆知，那时罗马的阴历已经和实际季节差了大约三个月，虽然罗马人不定期地增加天数或月份，试图弥补。

为了恢复秩序，恺撒参考了埃及一年365天的历法。早在公元前3世纪，埃及人就制定了有效的闰年系统，每四年修正一次。

恺撒采用了这套系统，下令加入一个长达445天的“混乱之年”（公元前46年），以纠正多年累积的误差。后来，他又规定每年为365.25天，每四年增加一个闰日。

但这个系统也有缺陷，因为每年增加0.25天，这比太阳年的小数点部分0.242天略长。这意味着这套历法比太阳年多出来11分钟，每128年会相差一天。

“事实证明，每四年增加一天有点多，”普吉特湾大学的物理学家、《天文学历史杂志》的编辑James Evans说。

改变闰年系统

从恺撒引入这一系统到16世纪，这一微小差异导致包括基督教节日在内的不少重要日期推迟了大约10天。

教皇格里高利十三世发现情况不妙，于是他在1582年开启了格里高利历，可谓再一次大力扭转时间。

“格列高利改革了历法：先把那年的10月减去了10天，”Evans说：“接着修改了闰日规则，来纠正问题。”

在新的闰年系统中，能被100整除的百数年份不一定是闰年，比如1900年，只有同时能被400整除才算闰年，比如2000年。没人记得上一个被略过的闰日，但每400年减去3个闰日可以让日历变得准确。

现代社会的其他历法

不过，在当今世界，有一些历法认为闰年系统只是为了让我们迎合地球公转，还有一些甚至完全忽略了太阳年。

伊斯兰历法是一种阴历系统，一年只有354天，每年比格里高利历少11天，不过有时会加入一个闰日。

中国则采用了两种历法：官方使用格里高利历，而在日常生活中，人们仍会用传统阴历。中国的阴历遵循的是月相变化，每三年会加上一个闰月。

Evans说：“让历法紧随太阳年的做法并非神圣不可侵犯。人们可以用任何历法系统，不过一旦习惯了的事物被改变，可能会引起众怒。”

未来的难题

目前的格里高利历系统通过偶尔减少闰日的方法，让太阳年和闰年日历的小数部分几乎相等。

在这个系统里，一年平均365.2425天，只比太阳年长半分钟。按照这样的速度，3300年后，格里高利历将与实际的季节周期相差1天。

这意味着，在不是很久远的未来，人类又要考虑减少一个闰年的问题。

“因此，3000年后，人们可能要决定是否进行调整，”Lowe：“我们只能等着瞧了。”