“Римские полководцы всегда побеждали, но никогда не знали, в какой день это случалось”
Вольтер
Последнее время очень многие задают вопрос: “В какой момент времени начнется третье тысячелетие, когда его нужно встречать и куда нужно (если нужно) для этого ехать?”
Чтобы ответить на эти вопросы, напомним, прежде всего, как исчисляются “моменты времени” в современном мире. Хотя время, как физическое понятие, с интересующей нас точностью течет равномерно, однако в современной системе отсчета каждый момент времени не может быть охарактеризован только одним числом, а используется сложная и составная шкала, содержащая четыре независимых цикла: годы / месяцы / дни / часы-минуты-секунды.
Таким образом, для обозначения какого-либо момента времени требуется целых 6 разных чисел! Как же сложилась такая сложная система и как устроены все эти циклы? Естественно, что каждый из этих циклов помимо природной основы имеет много исторических “наслоений”. Все это происходит по одной простой причине: длительность оборота Земли вокруг своей оси (сутки) и длительность ее оборота вокруг Солнца (год) никаким образом не совпадают и не соотносятся между собой. Продолжительность тропического года (т.е. интервала времени от равноденствия до равноденствия) составляет 31556925.9747 секунд, причем с течением времени это число изменяется примерно на 0.5 секунды за столетие. В пересчете на средние солнечные сутки это составляет 365 дней 05 часов 48 минут 45.9747 секунд. Создание системы, которая бы считала дни в году с минимальными отклонениями от реального движения Земли, и есть проблема календаря, которая на протяжении многих тысячелетий по-разному решалась разными народами и цивилизациями. К сожалению, оптимального и вполне точного календаря мы не имеем до сих пор.
Почему 60?
Время от времени все смотрят на часы и знают, что сутки равномерно разделены на 24 часа, затем каждый час на 60 минут, а каждая минута на 60 секунд. Таким образом, 1 секунда составляет 1/86400-ю часть периода обращения Земли вокруг оси. Между тем, шестидесятеричная система деления интервалов времени является наиболее архаичным элементом во всей современной системе счета времени, поскольку исторически она восходит к вавилонским календарям эпохи царя Хаммурапи (XVIII век до н.э.). От вавилонян мы также переняли и деление дня и ночи на 12 частей. Но, несмотря на свою почти 40-вековую историю, в современном мире именно секунда является базисной единицей измерения времени, и в этом качестве она входит во все физические и технические единицы измерений.
“Точное время”
В старину люди не спешили; не случайно на первых башенных часах в Кремле не было даже минутных стрелок — только одна часовая. Еще совсем недавно говорили: “Пожалуйста, подождите одну минуту”. Сейчас в аналогичной ситуации говорят короче: “Секундочку!”. С точки зрения обычного человека секунда представляется очень маленьким и несущественным интервалом времени. Практическое употребление секунда получила только в нашем веке после мощного развития индустриальной революции и действительно стала символом “суматошного” века. Однако из-за высокой точности измерений современная секунда содержит достаточно много “хитростей” и раз уж наша сегодняшняя жизнь расписана по секундам, целесообразно напомнить, что же это такое.
Орбита Земли вокруг Солнца не вполне круговая, и из-за этого Солнце по небу Земли движется неравномерно. Истинный полдень (т.е. момент времени, когда солнце на небе проходит через линию север-юг) в феврале запаздывает на 14 минут, а в ноябре наступает на 16 минут раньше. В дальнейшем мы увидим и другие отличия “астрономического” и “общегражданского” времени. Кроме этого, сама Земля вращается вокруг своей оси весьма неравномерно (до 0.04 с), а ее ось (т.е. положение полюса) перемещается на десятки метров. Поэтому уже в 1956 г. Международный комитет мер и весов отказался от секунды, определяемой по вращению Земли.
Современная секунда введена в использование с 1 января 1972 г. и равна 9192631770 колебаниям излучения квантового перехода между уровнями сверхтонкой структуры атома Цезий-133. Технически, шкала времени реализована на основе атомных стандартов частоты (цезиевых и водородных), лучшие образцы которых способны хранить время с относительной ошибкой 10-16. Такие часы накопят ошибку в 1 секунду за 1 миллиард лет. Однако и они нуждаются в периодических поправках.
Наш спутник Луна своими приливами постоянно тормозит вращение Земли, и из-за векового замедления скорости ее вращения постепенно накапливается разница между астрономическим и равномерным атомным временем. Для исправления этой разницы в определенные дни (как правило, под Новый год, в полночь 31 декабря) вводится т.н. “дополнительная” секунда”, которая тем самым удлиняет и этот день, и этот год.
“В Петропавловске-Камчатском — полночь”
Современный человек чрезвычайно подвижен, и может в один и тот же день побывать на разных континентах, а уж по телефону разговаривать и вовсе с любой точкой на Земле. И все знают, что в разных городах Земли время разное.
Вся поверхность земного шара разделена на 24 часовых пояса по 15 градусов по долготе. При этом во всех точках каждого часового пояса рекомендовано установить время, совпадающее с Всемирным (гринвичским) временем в минутах и секундах и отличающееся от него на целое число часов, равное разности долгот среднего меридиана данного часового пояса и 0-го (гринвичского) меридиана. Такая система часовых поясов была принята на Международном астрономическом конгрессе в Вашингтоне в 1884 г.
В нашей стране поясное время было введено с 1 июля 1919 г. для судоходства, а с 17 января 1924 г. — повсеместно на всей территории СССР. Границы часовых поясов устанавливаются с учетом государственных и административных границ, местонахождения административных центров и т.д., однако на протяжении десятилетий они неоднократно пересматривались. Действие поясного времени при этом не распространяется на системы связи и телекоммуникаций, железные дороги, управление воздушным движением и другие глобальные технические системы, большинство которых действует по единому Московскому времени.
По декретам Советской Власти
Декретом Совнаркома СССР от 16.06.1930 г. во всей стране было введено т.н. “декретное время”, по которому стрелки часов были переведены на 1 час вперед относительно поясного времени. Постановление Кабинета Министров СССР от 04.02.1991 г. №20 отменило “декретное” время, однако в том же году Постановлением Совета республики Верховного Совета РСФСР №1790-1 от 23.10.1991 г. оно вновь было восстановлено. Таким образом, почти 70 лет общегражданское время в нашей стране на 1 час впереди планеты всей.
Летом дни длиннее
Впервые система “летнего” времени была применена в 1916 г. во Франции, и с тех пор в большинстве стран мира весной (как правило, в последнее воскресенье марта) часовая стрелка переводится на 1 час вперед, а осенью (как правило, в последнее воскресенье октября) — на 1 час назад.
Справа — вчера, слева — завтра
Отдельный вопрос, о котором многие также не задумываются, состоит в том, когда именно по времени наступает новый день. Ветхозаветная традиция, перешедшая впоследствии в другие конфессии, предполагает, что предшествующий день заканчивается, а новый начинается в момент появления на небе “первой звезды”. По современным представлениям это соответствует т.н. “гражданским сумеркам”, когда глубина погружения Солнца под горизонт составляет 6-8 градусов, и приходится включать искусственное освещение. В большинстве древних и средневековых государств новый день начинали с восходом Солнца, отсчитывая часы сначала дневные, а затем ночные. Поскольку Солнце восходит и заходит в разные времена года в разное время, то естественно, что подобные системы отсчета суток содержали значительные систематические ошибки. Современное общегражданское время предполагает, что новый день, иначе новая календарная дата, наступает в полночь (те, кто проходит в метро до и после 12 ночи, может увидеть это на своем билете).
Поскольку в разных часовых поясах разное время, то и новая календарная дата наступает в одних местах раньше, а в других v позже. Самым замечательным примером новейшей истории на эту тему служит День Победы.
Капитуляция Германии была принята в Берлине в полночь (по среднеевропейскому времени) с 8 на 9 мая 1945 г., поэтому в Англии и США, где еще было 8 мая, День Победы празднуют на один день раньше, чем у нас, так как в Москве в тот момент было уже 02 часа следующей календарной даты - 9 мая.
На той же конференции 1884 г. в районе меридиана 180 градусов между западным и восточным полушариями была выбрана международная линия перемены дат. По разные стороны этой линии действуют разные календарные даты, и те, кто пересекает ее, должны прибавить или отнять один день от своего календаря. Когда спутники Магеллана, совершая кругосветное путешествие с востока на запад, этого не сделали, то возвратившись, с удивлением обнаружили, что один календарный день у них оказался “потерян”.
Из-за географии материков и островов линия перемены дат не везде совпадает с 180-м меридианом. От Северного полюса эта линия спускается по нему, затем поворачивает на юго-восток, огибает Чукотку и выходит на меридиан 191 градус 01 минута 23 секунды восточной долготы, т.е. более, чем на 11 градусов смещена в западное полушарие. Затем по этому меридиану она опускается до 66 градуса северной широты, повторяя границу между Россией и США. Затем линия перемены дат поворачивает на юго-запад и проходит между Командорскими и Алеутскими островами до точки с координатами 168 град. в.д. и 52о30- сев. широты. Из этой точки линия перемены дат южнее Алеутских островов вновь уходит на юго-восток до меридиана 180 град. и опускается по нему вниз до 5 град. южной широты.
Далее она вновь уходит на юго-восток до границы между 12 и 13 часовыми поясами, т.е. 187 град. 30- вост. долготы и идет по этому меридиану до 45 град. юж. широты. Затем вновь поворачивает на юго-запад, на 50 град. южн. широты возвращается на меридиан 180 град. и уже по нему опускается до Южного полюса.
В результате данного проведения линии перемены дат 12-ый часовой пояс оказался разделен на части, в которых не сохраняется одинаковое время в пределах одного часового пояса. Как мы увидим в дальнейшем, это окажется весьма существенным для выбора места встречи нового тысячелетия.
С Новым годом, с новым счастьем!
Еще больше сложностей связано с установлением того момента, когда один календарный год сменяет другой. Изначально со времен родового строя у большинства народов мира отсчет начала года велся от дня весеннего равноденствия, когда Солнце, поднимаясь вверх, выравнивает продолжительность дня и ночи. Первобытные каменные обсерватории были построены именно для наблюдений за движением Солнца и определением дня равноденствия. Наиболее известный памятник такого рода — Стоунхендж (Солсбери, Великобритания), но и в нашей стране десятки подобных объектов. Иногда использовались сезонные особенности, существенные для местной цивилизации; например, в Древнем Египте год начинали с разлива Нила и приуроченного к этому времени первому предутреннему восходу звезды Сириус — богини Сотис.
В Древнем Риме год начинался весной с 1 марта, но в 153 г. до н.э. жрецы Римской республики перенесли день начала годового срока консульства на 1 января с целью скорейшей отправки тогдашнего консула на войну в Испанию (или консул им сильно надоел, или консульские выборы хотели провести досрочно). В 46 г. до н.э. в рамках реформы календаря Юлия Цезаря, которую проводил астроном Созиген из Александрии, начало года в общегражданском календаре также было перенесено на 1 января. При этом дата начала года существенно переместилась из-за перекройки всей системы месяцев (исчез месяц марцедоний, изменилась продолжительность февраля и других месяцев), а сам 46 г. до н.э. имел 15 месяцев и продолжался 455 (!) дней.
Преемник Цезаря император Август внес свой вклад, “отстегнув” еще один день от февраля в пользу 8-го месяца имени самого себя. Однако за века после крушения Римской империи в европейских странах сам собой произошел возврат к отсчету начала года от весеннего равноденствия.
На 1-м Вселенском соборе 325 г. в г. Никея (куда тогдашнего папу римского Сильвестра 1, кстати, даже не позвали) начало года было установлено на 25 марта и определен порядок празднования Пасхи в первое воскресенье после первого полнолуния после весеннего равноденствия. Это было сделано специально, чтобы христианская Пасха не совпадала с иудейской, но из-за несоответствия юлианского календаря с истинным движением Земли за несколько веков Пасха от весеннего равноденствия заметно “уехала”.
В 1582 г. (4 октября) буллой папы Григория Х111 был введен новый календарь, истинными авторами которого были математик Лиуджи Лилио Гаралли из г. Перуджи и астроном Петрус Пилат из г. Вероны. При этом произошла подвижка календаря на 10 дней вперед без смены счета дней в неделе, благодаря чему Пасха вновь вернулась к весеннему равноденствию, а Рождество — к зимнему солнцестоянию. Тем не менее, в 1622 г. Папская канцелярия вновь перенесла точку начала отсчета года с 25 марта на 1 января.
На Руси до Х века год начинался с новолуния после дня весеннего равноденствия, а затем после крещения Руси князем Владимиром Святославовичем в 988 г. начало года стали считать от 1 марта. В 7000 г. “от сотворения мира” (1492 г.) в качестве общегражданского ввели церковный календарь, и начало года стали отсчитывать с 1 сентября. Далее, 20 декабря 7207 г. (1699 г.) вышел указ Петра I о переносе даты нового года на 1 января, но не григорианского, а действовавшего православного (т.е. юлианского) календаря. Из-за петровской реформы год 7207-й в России продолжался 487 дней.
Наконец, по Декрету Совета народных комиссаров 24 января 1918 г. РСФСР и Финляндия полностью перешли на “григорианский” календарь (новый стиль), потеряв при этом уже 14 дней, т.к. после 31 января наступило 14 февраля. Из-за этого, кстати, годовщины Октябрьской революции у нас всегда отмечались в ноябре, а Февральской — в марте; сначала мы празднуем Новый год (т.е. обрезание И. Христа), а только через 7 дней — его Рождество. А кроме того, у нас есть самый любимый праздник, который для других наций и вовсе немыслим — это Старый Новый год.
Какое, милые, тысячелетье на дворе?
Большинство мировых религий отсчитывает годы “от сотворения мира”, но хотя мир один и тот же, даты существенно расходятся. Иудейская эра отсчитывается от 7 октября 3761 г. до н.э. Православная (византийская) эра начинается от 1 сентября 5508 г. до н.э.; и это летоисчисление введено на Руси в 988 г. В ранней Римской империи применялись летоисчисления: “от основания Рима”: от 21 апреля 753 г. до н.э., а в поздней — “эра Диоклетиана” от 29 августа 284 г.
Католическая церковь также сначала использовала летоисчисление от года начала преследования Диоклетианом христиан, а во время правления папы Бонифация II (530-532 гг.) было определено ныне существующее летоисчисления “от Рождества Христова”.
