平常我們大家都知道,閏年有366天,平年有365天這樣。
而且閏年的年份是4的倍數、不是100的倍數,但是可以是400的倍數;但是大家知道為什麼要這樣做嗎?
我首先科普一個中學地理上的問題回歸年與恒星年
回歸年指的是太陽連續兩次直射北回歸線的時間間隔
恒星年指的是地球繞太陽一周所需的實際時間間隔
這裡要注意,恒星年是選取空間内某個定點,這個定點可以是太陽,可以是北極星這樣的恒星,地球上繞着太陽公轉一周,又回到這個最初我們選取的、相對于北極星的這個位置,這個時間差就是一個恒星年。簡單地說,地球繞着太陽旋轉360度的時間就是一個恒星年。
此刻正在看這篇文章的你,此時的時間對應地球在此時的位置,那下一次地球到這個位置的時候,這個時間差就是一個回歸年,在科學測定裡選擇的是北回歸線。
為什麼要有恒星年和回歸年的設定呢?
這是因為地球在繞着太陽公轉時還在自轉,因為有來自月球(主要)以及其他行星的引力作用,再加上地球本身并不是一個完美的球體,所以它的自轉并不是規律的,而是變化的,在地球科學中,這稱之為“固體潮”。因為固體潮作用的存在,使得地球地殼的角速度比地幔的角速度慢大約50角/秒,這也就是“歲差”現象。
因此,在曆法中我們采用回歸年作為地球的1年,在天體物理中多采用恒星年作為1年。
1回歸年≈365.2422天
我們在平時的計時中,1年=365天,忽略了這個真正的回歸年裡的0.2422天,為了彌補這個差值,在第4年裡,通過增加一天,即增設閏年來使得差值平衡。這樣,在4年裡,我們的時間是差不多相等的。
100的倍數一定是4的倍數,那為什麼會有“100的倍數不是閏年,但它可以是400的倍數”這一條呢?
這其實是人們規定的,為了解釋這個問題,我們先來做一道簡單的數學題:
公元1年到10000年裡有多少個閏年?
這個問題我們用中學數學裡的集合來算。
設定A,B,C三個集合,分别為
A:1~10000裡所有4的倍數
B:1~10000裡所有100的倍數
C:1~10000裡所有400的倍數
容易知道A=2500,B=100,C=25
畫的比較醜
在這個集合關系中,A包含B,B包含C,那麼閏年的個數就是圖片裡所有白色的部分,也就是
閏年的個數
X=A-B C=2500-100 25=2425
也就是說,如果我們規定閏年是“閏年的年份是4的倍數、不是100的倍數,但是可以是400的倍數”,那麼公元1到10000年,這10000年裡會有2425個閏年。
也就是說,比原本的365*10000天多了2425天,另一方面,由于一個回歸年的時間是365.2422天,10000年會有365*10000 2422天,這樣算來,我們的這一條規定使得10000年的誤差隻有3天,相比于10000年的時間,三天的誤差還是非常容易接受的,而且可以說是相當準确的。
這裡大家可能要問了,如果沒有這條規定,之前我們設的閏年的個數X就等于
X=A=2500,也僅僅比實際差了78天而已啊,為什麼還要有這麼多規定呢?
其實不是,如果算誤差的話,3天的誤差隻有:
誤差w=3/3652422=8.214e^(-7)
而78天的誤差為:
w=78/3652422=2.136e^(-5)
百萬級别和萬級别的差距,這個倍數顯然有些太大了,這就好比做生意虧了2.136萬和虧了8.214百萬的區别,失之毫厘謬以千裡。
這期給大家帶來閏年小知識,大家有想知道的小知識什麼的,可以在評論區留言哦,希望大家多多關注哦
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