Високосные годы
Движение Земли состоит из двух основных компонентов. Во-первых, она вращается вокруг своей оси, совершая полный оборот за один день. Во-вторых, она вращается вокруг Солнца, совершая полный оборот за один год.
Обычно в одном календарном году 365 дней, но настоящий год (т.е. период обращения Земли вокруг Солнца, называемый также тропическим годом) немного больше, чем просто 365 дней. Другими словами, за полный оборот по орбите Земля успевает совершить 365,24219 оборотов вокруг собственной оси. Не стоит удивляться, вряд ли следовало ожидать, что эти виды движения будут синхронны. Данное расхождение и делает составление календарей немного затруднительным.
Что же случится, если мы просто отбросим эти 0,24219 оборота в конце каждого года и определим длину календарного года как 365,0 дней? Прежде всего, календарь — схема движения Земли вокруг Солнца. Если мы отбросим небольшую часть в конце каждого года, то год за годом календарь будет отставать всё больше и больше от действительного положения Земли на орбите. И через несколько веков зима начнётся в сентябре!
В действительности продолжительность года всегда определялась точно 365 днями, и календарь в результате сдвигался от природных времен года. В 46 году до н. э. Юлий Цезарь ввел юлианский календарь, который впервые в мире учитывал високосные годы: он решил, что каждый четвертый год будет содержать 366 дней, что даст, в среднем, год длиной 365,25 дней. Это, в основном, решило проблему сдвига календаря.
Хотя проблема и не была полностью устранена юлианским календарём, потому что тропический год все же не равен 365,25 дням, а равен 365,24219. Сдвиг календаря ещё оставался и спустя столетия стал заметным. И поэтому в 1582 году папа Григорий XIII ввёл григорианский календарь, который в целом основывался на юлианском, только в него добавили ещё одно правило о високосных годах: вековые года (те, которые заканчиваются на 00) являются високосными только если они делятся на 400. Поэтому года 1700, 1800, 1900 не стали високосными (какими они были бы в юлианском календаре), тогда как 2000 остаётся таковым. Это поменяло среднее значение года на 365,2425. Сдвиг все ещё сохраняется, но он так незначителен, что за 10000 лет приводит к ошибке в 3 дня. Григорианский календарь используется как стандартный в большинстве стран мира.
Забавный факт: когда папа Григорий ввёл свой календарь, юлианский, которым пользовались уже более 1500 лет, привёл к сдвигу более чем на неделю. Папа Григорий восстановил соответствие, пропустив 10 дней! В 1582 году после 4 октября было сразу 15!