Изложение будет вестись в три этапа: сначала краткие выводы, затем более подробное математическое обоснование и, наконец, небольшой исторический очерк.
Для измерения времени и составления календаря может служить любое явление природы, если оно равномерно и периодически повторяется: смена дня и ночи, смена фаз Луны, времен года и пр. Все эти явления связаны с определенными астрономическими объектами. В книге Бытия читаем: И сказал Бог: да будут светила на тверди небесной для… времен, и дней, и годов… И создал Бог два светила великие: светило большее, для управления днем, и светило меньшее, для управления ночью, и звезды (Быт. 1, 14–16). Юлианский календарь составлен как раз с учетом трех основных астрономических объектов — Солнца, Луны и звезд. Это дает основания считать его подлинно библейским календарем.
В отличие от юлианского, григорианский календарь учитывает лишь один объект — Солнце. Он составлен таким образом, чтобы точка весеннего равноденствия (когда равны продолжительности дня и ночи) по возможности медленнее отклонялась бы от даты 21 марта. При этом разрушилась связь календаря с Луной и звездами; кроме того, календарь усложнился и потерял ритмичность (по сравнению с юлианским).
Рассмотрим одно свойство юлианского календаря, наиболее часто подвергаемое критике. В юлианском календаре точка весеннего равноденствия перемещается назад по календарным датам со скоростью примерно 1 сутки в 128 лет. (Вообще, разница между датами по юлианскому и григорианскому календарям составляет в настоящее время 13 суток и увеличивается на 3 суток за каждые 400 лет.) Это означает, например, что день празднования Рождества Христова, 25 декабря, со временем переместится на весну. Но, во-первых, это произойдет примерно через 6000 лет, а во-вторых, и сейчас в южном полушарии Рождество празднуется даже не весной, а летом (поскольку там декабрь, январь и февраль — летние месяцы).
С учетом всего вышеизложенного можно заключить, что утверждение «григорианский календарь точнее юлианского» далеко не бесспорно. Все здесь определяется критериями точности, а они могут быть разными.
Для обоснования высказанных выше положений приведем некоторые астрономические и арифметические рассуждения и факты.
Одним из основных промежутков времени для нас является год. Но, оказывается, существует несколько разных «видов» года. Упомянем два важнейших для наших рассмотрений.
1. Сидерический, или звездный, год. Именно его имеют в виду, когда говорят, что за год Солнце проходит двенадцать зодиакальных знаков. Например, святитель Василий Великий (IV век) в «Беседах на Шестоднев» пишет: «Солнечный же год есть возвращение Солнца, вследствие собственного его движения, из известного знака в тот же самый знак».
2. Тропический год. Он учитывает смену времен года на Земле.
Юлианский год составляет в среднем 365,25 суток, то есть находится между сидерическим и тропическим годами. Григорианский год составляет в среднем 365,2425 суток, он весьма близок к тропическому.
Для того чтобы лучше понять эстетику и логику календаря, полезно несколько осветить возникающие при его создании проблемы. Собственно говоря, построение календаря включает в себя две достаточно независимые процедуры. Первая носит эмпирический характер: надо по возможности точно измерить продолжительности астрономических циклов. (Заметим, что продолжительности сидерического и тропического годов были с большой точностью найдены во II в. до Р. Х. греческим астрономом Гиппархом.) Вторая процедура уже чисто теоретическая: на основании проделанных наблюдений составить такую систему измерения времени, которая, с одной стороны, по возможности меньше отклонялась бы от выбранных космических ориентиров, а с другой — была бы не очень громоздкой и сложной.
Пусть, например, требуется составить календарь, ориентированный на тропический год (после того, как измерена продолжительность последнего — 365,24220 суток). Ясно, что каждый год такого календаря должен содержать либо 365, либо 366 суток (в последнем случае год называется високосным). При этом надо постараться чтобы, во-первых, среднее число суток в году было как можно ближе к 365,2422 и, во-вторых, чтобы правило чередования простых и високосных годов было как можно проще. Иными словами, надо определить цикл продолжительностью в N лет, из которых M будут високосными. При этом, во-первых, дробь M/N должна быть как можно ближе к 0,2422, а во-вторых число N должно быть как можно меньше.