Anni bisestili
Il moto della Terra ha due componenti principali. In primo luogo c'è la rotazione attorno a un asse; una rotazione completa richiede un giorno. In secondo luogo c'è il moto orbitale attorno al Sole; per completare un'orbita ci vuole un anno.
Normalmente ci sono 365 giorni in un anno del calendario, ma la verità è che un anno vero ( un'orbita completa della Terra attorno al Sole, detto anche anno tropico) è un po' più lungo di 365 giorni. In altre parole la Terra, nel tempo che impiega per completare un'orbita, effettua 365,24219 rotazioni. Non è il caso di sorprendersi troppo: non c'è alcuna ragione per aspettarsi che il moto di rotazione e rivoluzione della Terra siano sincronizzati in un modo qualsiasi. Tuttavia, ciò rende alquanto difficile misurare il tempo del calendario...
Che accadrebbe se ignorassimo le 0,24219 rotazioni extra al termine dell'anno, definendo semplicemente un anno di calendario in modo che sia sempre lungo 365 giorni esatti? Il calendario è sostanzialmente una mappa del cammino della Terra attorno al Sole. Se ignorassimo il pezzetto extra al termine di ogni anno, col passare del tempo la data del calendario sarebbe sempre più in ritardo rispetto alla vera posizione della Terra attorno al Sole. Nel giro di qualche decennio, le date dei solstizi e degli equinozi cambierebbero sensibilmente.
Per la verità, in passato gli anni avevano tutti 365 giorni per definizione, col risultato che il calendario scivolava via dalle vere stagioni. Nell'anno 46 a.C., Giulio Cesare introdusse il calendario giuliano, che conteneva i primi anni bisestili della storia. Egli decretò che un anno ogni quattro sarebbe durato 366 giorni, in modo che un anno fosse lungo, in media, 365,25 giorni. Ciò praticamente risolse il problema della deriva del calendario.
Tuttavia, il problema non era stato del tutto risolto dal calendario giuliano, dato che un anno tropico non dura 365,25 giorni, bensì 365,24219. C'è ancora un problema di deriva del calendario, con l'unica differenza che devono passare molti secoli perché diventi evidente. Fu così che, nel 1582, papa Gregorio XIII istituì il calendario gregoriano, che era largamente simile al calendario giuliano, con l'aggiunta di un trucco riguardante gli anni bisestili: gli anni di fine secolo (quelli che terminano con le due cifre 00) sono bisestili solo se divisibili per 400. Così gli anni 1700, 1800 e 1900 non furono bisestili (ma lo sarebbero stati sotto il calendario giuliano), mentre il 2000 è stato un anno bisestile. Questa modifica fa sì che la durata media dell'anno diventi di 365,2425 giorni. In questo modo c'è ancora una minuscola deriva, che però causa un errore di soli tre giorni in 10.000 anni. Il calendario gregoriano è ancora usato come calendario standard nella maggior parte del mondo.
Curiosità: quando papa Gregorio istituì il calendario gregoriano, si seguiva il calendario giuliano da più di 1500 anni, col risultato che la data era ormai sfasata di oltre una settimana. Papa Gregorio sincronizzò di nuovo il calendario semplicemente eliminando dieci giorni: nel 1582, il giorno dopo il 4 ottobre fu il 15 ottobre!