Н.Ф.Ершов, В.Н.Ершов МЕХАНИКА ЗЕМЛИ, ЛУНЫ И КАЛЕНДАРЬ.*

Н.Ф.Ершов, В.Н.Ершов
МЕХАНИКА ЗЕМЛИ, ЛУНЫ И КАЛЕНДАРЬ.*
Краткие сведения по механике Земли. Земля – свободное тело в пространстве –вращается
вокруг собственной оси и Солнца. При этом она движется вокруг Солнца с наклоном своей

оси вращения к плоскости орбиты под углом 66 33 , а угол
а земной оси с

перпендикуляром к плоскости орбиты равен 23 27 . Это приводит к смене времен года.
Наклон оси и постоянства ее направления в пространстве (это положение будет уточнено в
дальнейшем) приводят к тому, что в один период года Солнце освещает больше Северное
полушарие, в другом – Южное (рис. 1).
Рис. 1
Астрономическое начало времени года в северном полушарии совпадает с моментом
прохождения Солнца через точку весеннего равноденствия (21-22 марта), точку летнего
солнцестояния (21-22 июня), точку осеннего равноденствия (23 августа) и точку зимнего
солнцестояния (21-22 декабря). Астрономическая длительность времени года: весны – 92,8
суток; лета – 93,6 суток; осени - 89,8 суток; зимы – 89,0 суток. Но в разных климатических
зонах длительность времен года различна.
___
*В основе настоящей статьи лежат сведения из научной, исторической литературы (см.
библиографию)
Пусть Г (рис. 2) – орбита центра тяжести Земли, а плоскость Р, проведенная через центр
Солнца S параллельно плоскости земного экватора, пересекает орбиту Земли в двух точках
М и М 1 (совпадение центра Земли с одной из них имеет место в момент весеннего или
осеннего равноденствия).
Рис. 2
Более чем 2000 лет тому назад греческий астроном Гиппарх, сопоставляя между
собой многочисленные наблюдения, обнаружил, что моменты весеннего и осеннего
равноденствия наступают в каждом году раньше, чем в предыдущем. Это явление было
названо предвогрением равноденствий и его объяснение было дано Ньютоном.
На рис. 3
ВСВ1 - земная ось; СN- перпендикуляр к плоскости ее орбиты, S- Солнце.
Рис. 3
Часть I Земли притягивается Солнцем с большей силой, чем часть II, ибо она ближе к
Солнцу. Поэтому все силы, с которыми Солнце притягивает Землю, приводятся в силе,
проходящей через центр Земли и к паре сил, которая как бы стремится совместить земную
ось с перпендикуляром CN. Такую же картину имеем во всех положениях точки С на
орбите Г (рис. 2). Земля вращается с Запада на Восток (если смотреть с Северного полюса)
с угловой скоростью
2
24 * 3600 1/с.
Ее главный кинетический момент К показан на рис. 3.
Главный векторный момент М 0 сил, с которыми Солнце притягивает Землю, направлен

перпендикулярно плоскости NCB – если она совпадает с плоскостью рисунка, то вектор
М 0 направлен на нас. Земля становится гироскопом и, следовательно, по теореме Резаля
земная ось описывает коническую поверхность, осью которой является перпендикуляр CN
к плоскости орбиты.
MSМ1 (рис. 1) перпендикулярна плоскости NCB (рис. 3), то
благодаря вращению этой плоскости с угловой скоростью прецессии 1 ,прямая MSМ1
вращается в плоскости орбиты с этой же угловой скоростью и точки М и
М1 перемещаются по ней навстречу движению С.
Так как прямая
Вычисление величины 1 , проведенные после Ньютона, показал, что эти точки
смещаются за год на 50,24 , из которых 16 объясняются влиянием Солнца, а 34 влиянием Луны.
Полный оборот земная ось совершает за 26000 лет. Так как в латинском языке, на
котором написаны «Начала» Ньютона, слово «precessio» означает «предворение»,
«предшествование», термин «прецессия», примененный впервые к частному случаю
движения земной оси, стали в дальнейшем применять к общему случаю движения оси
любого вращающегося тела под действием на него некоторой пары сил.
Вследствие прецессии точка весеннего равноденствия движется по эклиптике
навстречу кажущемуся годичному движению Солнца (предварение равноденствия),
проходя 50,24 в год.
Прецессия земной оси сопровождается нутацией. Нутация (от латинского «nutatia» колебание) – колебательное движение оси собственного вращения тела происходящие
одновременно с прецессией, при котором изменяется угол между осью собственного
вращения тела и осью, вокруг которой происходит прецессия. В астрономии эти
небольшие колебания земной оси, налагающиеся на ее прециссионное движение и
обусловленные притяжением Солнца и Луны.
Нутацию земной оси открыл Дж. Бредлей (1748г.). Период нутации 18 лет, причем

периодическое отклонение угла a от 23 27 малы – они не превышают нескольких
секунд.
С законами механического движения Земли и Луны связано одно из замечательных
творений человека – календари.
Календари. В Большой Советской Энциклопедии дается определение календаря как
системы счисления времени, в основе которой лежат периодические явления природы
связанные с движением небесных светил.
В словаре русского языка С.И. Ожегова календарь – это:
- способ, метод исчисления дней в году;
- таблица или книжка с перечислением всех дней в году(с различными справочными
сведениями).
В словаре иностранных слов календарь дополняется понятием: месяцеслов или
численник.
Слово «календарь» латинского происхождения от «calendarium» - «первый день
месяца» (от глагола «выкликать»). В основу положено, что в Древнем Риме главный жрец
был обязан громко провозглашать первые дни каждого месяца. Должники в день календ
платили проценты.
На Руси календарь первоначально называли «долговая книга». Дни календаря, их
названия напоминают нам о долге памяти, долге почести, долге традиции. Календарь – это
не только исчисление времени, но еще и события в жизни каждого конкретного человека.
Один из самых древних календарей на Земле – Вавилонский. В шумерских городах –
государствах на юге Мессопотамии более 5 тысяч лет назад люди уже умели делить время
на годы, месяцы, недели, дни и часы. Они создали календарь. В Вавилоне время делили от
восхода до захода Солнца на 12 промежутков- часов. Причем дневной час в середине лета
был почти наполовину длиннее, чем зимой. С ночными часами происходило тоже самое.
Позднее, греки стали делить сутки на 24 часа и дневные часы сравняли с ночными в любое
время года.
Создание лунного календаря в Вавилоне относится к середине 3-го тысячелетия до
нашей эры. Полная смена лунных фаз происходила примерно за 29,5 дня и на практике
продолжительность месяца считалась попеременно то 29, то 30 дней. Календарь
приводили в согласие с новолунием. Каждый месяц начинался вечером того дня, когда
после захода Солнца на небе появлялся серпик молодой Луны. Лунный календарь состоял
из 12 месяцев с чередованием по 30 и 29 дней.
Далее лунный календарь был постепенно заменен лунно-солнечным.
Продолжительность лунного года 354 дня, а солнечного 365 дней. Чтобы в солнечном году
умещалось целое число лунных месяцев, надо было через определенный период вставлять
добавочный тринадцатый месяц.
В лунно-солнечном календаре согласование месяцев и годов осуществляется так.
Восемь солнечных лет равны 2922 дням. Такое же число дней содержится в 99 лунных
месяцах в 48 из которых по 29, а в 51-одном 30 дней. Существует и другое равенство: 19
солнечных лет = 235 лунным месяцам = 6940 дням. И в той и другой зависимости есть еще
неточности из-за того, что в году и в месяце не целое число суток. Примерно с 600 года до
н.э. в Вавилонском календаре использовался 8-летний цикл, а с конца четвертого века до
н.э. – 19-летний цикл. Вавилонский календарь был заимствован ассирийцами, а потом и
евреями.
Календари были и у древних египтян. Древними календарями считаются дошедшими
до нас в надписях образцы римских календарей. К позднейшим принадлежит месяцеслов,
приложенный к синайскому евангелию 715 года.
Календари бывают различные. Так, на основе заключенного чередования лунных фаз
возникли лунные календари, состоящие из 12 лунных месяцев по 29 или 30 дней в каждом.
Древним лунным календарем и был Вавилонский. Наиболее распространен солнечный
календарь, который основан на периоде годичного обращения Земли вокруг Солнца. В
лунно-солнечном Юпитерском календаре в году может быть от 359 до 385 дней. Есть
солнечно-юпитерский календарь с 12-летним циклом (восточный календарь). В Монголии,
Лаосе, Японии, Таиланде и некоторых других странах применяется 60-летний
циклический календарь – хронологическая система, основанная на астрологических
циклах движения Солнца, Земли, Луны, Юпитера и Сатурна.
Юлианский календарь (старый стиль) установлен в 45 году до н.э. Юлием Цезарем,
который был в 325 году н.э. принят в христианских странах и ныне используется Русской
православной церковью. Тогда полагали, что годовой оборот времени совершается ровно в
365 ¼ дней, и для введения в календарь этой четверти дня Юлий Цезарь постановил, чтобы
через три года в четвертый к февралю месяцу прибавлялся один день. Этот удлиненный
год у римлян назывался «bissextus», откуда через искажение произошло и русское слово
«високосный». Чтобы узнать будет ли данный год високосный или нет, надо взять цифру
его десятков и единиц и, если она разделится на четыре без остатка, то год- високосный.
Годы столетий (например, 1800,1900, 2000) по юлианскому летоисчислению всегда
високосные.
В действительности, однако, земной год несколько короче, чем 365 ¼ дней, а именно
– 365 дней 5 часов, 48 минут и 46 секунд. Это ежегодное отклонение календаря на 11
минут 40 секунд образует в течение 400 лет целых 3 дня 2 часа 35 минут 20 секунд
неправильно погашаемые в Юлианском календаре. К концу XIV столетия этот календарь
отстал от земного шара на 10 дней. И вот папа Григорий XIII в 1582 году повелел, чтобы
следовавшая за четвергом 4 октября 1582 года пятница считалась 15 октября 1582 года.
Чтобы наверстать в каждые 400 лет лишние 3 дня было решено считать (начиная с
1700 г.) один из годов столетий високосным лишь каждый четвертый. Поэтому 1700, 1800,
1900 гг. по Григорианскому календарю – годы простые, а 2000 – високосный.
Различие между старым и новым стилем составляет в 18 веке 11 суток, в 19 веке 12
суток, в 20 веке 13 суток, а в 21 веке -14 суток. Так что теперь Григорианский календарь
(новый стиль) перегнал Юлианский (старый) стиль на 14 дней.
В ряде мусульманских стран и до сих пор пользуются лунным календарем, в котором
начало календарных месяцев, соответствует моментам новолуний. Лунный месяц
(синодич.) составляет 29 суток 12 часов 44 минуты 2,9 секунды. Двенадцать таких месяцев
дает лунный год из 354 суток, который оказывается на 11 суток короче тропического года.
В ряде стран Юго-Восточной Азии, Иране, Израиле существуют разновидности
лунно-солнечного календаря, в котором смена фаз Луны согласуется с началом
астрономического года. В таких календарях важную роль играет период в 19 солнечных
лет, равный 235 лунным месяцам (так называемый «Метонов цикл»).
Эти восточные календари в той или иной степени исторически связаны с календарем
Омара Хайяма (родился в 1048 г.). До Хайяма в Иране применяли солнечный календарь
Хиджры. Год делился на 12 месяцев по 30 дней. Последний месяц был удлиненный. К
нему прибавлялось 5 дополнительных дней. День нового года всегда должен был
совпадать с весенним равноденствием. Календарный год состоял из 365 дней. За 120 лет из
четвертей суток (длина Юлианского года 365 ¼ суток) набирался целый месяц. Его также
прибавляли к году, в котором становилось 13 месяцев. Все это, конечно, было неудобно.
Реформу возглавлял Омар Хайям. Чтобы добиться совпадения начала года
(«наураз») с весенним равноденствием, были введены високосные годы, состоящие из 366
дней. Однако чередование их отличалось как от Юлианского календаря, так и от
Григорианского, созданного в Европе в результате реформы только через 500 лет. Была
положена система високосов, при которой период в 33 солнечных года имеет 25 простых и
8 високосных. При этом равноденствия не должны отходить от своего положения в
календаре более чем на половину дня. Средняя продолжительность года в календаре
Омара Хайяма была 365 8/35 или 365,24242 дня. Современное значение тропического года
365,24200 только на 0,00022 суток меньше. Календарь Хайяма дает ошибку в одни сутки за
4500 лет. Он точнее Григорианского, которым мы сейчас пользуемся.
Система
високосов
календаря
Хайяма
применялась
во
французском
республиканском революционном календаре. Но в нем високосные годы каждый раз
определялись астрономическими наблюдениями.
С 1976 года солнечный календарь в Иране отменен и заменен мусульманским,
лунным.
Представляет интерес и история деления времени на недели. Древние астрономы в
отличие от звезд выделяли так называемые блуждающие светила, названные планетами (от
греческого «planetes»). Кроме Меркурия, Венеры, Марса, Юпитера и Сатурна (более
удаленные от Солнца планеты в древности не были известны), наши предки ошибочно
относили к числу планет еще Солнце и Луну, то есть всего семь светил.
Полагают, что отсюда в Древнем Вавилоне родилось «священное» число семь,
семидневная неделя.
Со временем семидневная неделя перешла от Вавилона к грекам, римлянам, а затем
и к народам Западной Европы. Название дней недели, связанные с планетами сохранилось
во многих языках. В русском и других славянских языках происхождение названий дней
недели несколько иное.
Были и интересные зигзаги.
В конце XVIII века молодая революционная Франция, сбросив тиранию
коронованный властителей, сметая все ненавистное прошлое, творила новый быт. И по
решению Национального конвента, в котором заседали представители революционного
народа, была создана комиссия по разработке новой системы календаря. В нее вошли
лучшие ученые того времени – Лаланд, Лагранж, Монж и другие. Председательствовал
депутат Конвента Жильбер Ромм.
Ученые успешно завершили свою работу 5 октября 1793 года. Взамен
грегорианского календаря Национальный конвент утвердил новый по форме и по
содержанию чрезвычайно своеобразный календарь. Все в нем было по-новому, от старого
осталось только деление года на 12 месяцев. Календарь коренным образом ломал старое
летоисчисление как наследие монархического прошлого. Эра от Рождества Христова
отменялась, счет годов велся с момента уничтожение королевской власти, т.е. с 22
сентября 1792 года. На эту дату – день осеннего равноденствия – было перенесено с 1
января и начало года.
Календарь стоился по схеме: 365=30*12+5(или 6). Это значит, что
продолжительность года в 365 дней складывалась из 12 месяцев по 30 дней. В конце
простого года добавляли 5 дней, а в високосный -6 дней. Старые названия месяцев,
связанные с римской мифологией и именами римских императоров заменены новыми.
Вместо недели была введена декада (от греческого «декас» - десяток), т.е. десятидневка.
В календаре применялась система високосов Омара Хайяма. Однако начало каждого
года определялось астрономическими вычислениями. Год начинался с полуночи того дня,
на который приходился момент осеннего равноденствия. В зависимости от этого
високосные годы наступали через 4, а иногда через 5 лет. Этот календарь был точнее
Григорианского, но астрономические определения каждого года вносили затруднения для
простых людей. Были даже сконструированы часы с 10-часовым циферблатом.
Революционным календарем пользовались более 13 лет. Наполеон отменил этот
календарь с 1 января 1806 года. Однако во время Парижской Коммуны с 18 марта по 28
мая 1871 года он был снова временно восстановлен.
В нашей стране после 1917 года кроме перехода на Григорианский (новый) стиль
была попытка преобразования календаря (введение шестидневок вместо дней недели и
т.д.).
Изменить существующий порядок в счете времени – дело почти невыполнимое
(заводы, оборудование, градусные минуты, секунды, карты – все переделывать, требует
колоссальных средств).
Освещенная тысячелетиями мера времени преобразованию пока не подлежит. Но
постепенно переход возможен.
В России до 14 февраля 1918 года действовал Юлианский календарь и поэтому
неслучайно еще сохранилась традиция отмечать Новый год по действующему сейчас
Григорианскому и «старый»Новый год по отмененному Юлианскому. На новый стиль
Италия и Испания перешли в 1582 году , Норвегия и Дания в 1700 году, Великобритания в
1752 году, Болгария в 1916 году, Греция в 1924 году и т.д.
Самый старинный календарь, переведенный с польского, появился у русских при
царе Алексее Михайловиче в 1660 году. Первый печатный русский календарь («Святцы
или календарь») вышли в 1702 году, в Амстердаме. Он был составлен Василием
Киприяновым и печатался под наблюдением Якова Виллимовича Брюса сподвижника
Петра Первого. Молва за ученость прославила Брюса колдуном и чернокнижником. Этот
календарь был прозван Брюсовым.
Христианские календари ведут летоисчисление с Рождества Христова, Еврейский от
сотворения мира, Магометанский от геджры. До XVII столетия (до Петра I) русская
хронология вела счет от сотворения мира. Например, 1665 год соответствовал 7168 году от
сотворения мира. Наш 2000 год соответствовал 7503 году от сотворения мира.
Виды календарей бывают самыми различными. Именно древнерусские,
древнеславянские календари, в которых названия месяцев связаны с наблюдавшимися
явлениями природы: январь – сечень, февраль – лютый, март – березозол, апрель –
цветень, май – травень, июнь – червень, июль - липец, август – серпень, сентябрь –
вересень, октябрь – листопад, ноябрь – грудень, декабрь - студень. У православных славян
календарь назывался месяцесловом.
Церковные календари приводят православные празднества и поминовение, посты.
Фенологические календари связывают жизнь человека с окружающей природой.
Календарь Бианки раскрывает жизнь растений, животного мира в разные времена
года.
Есть календари охотника, рыболова, грибника и другие.
Астрологические календари объединяют живой мир в единое целое – человек и
знаки Зодиака, человек и камни, человек и дерево, человек и цветы и т.д.
Интересно отметить, что дата одного из главных религиозных праздников Пасхи
привязана к астрономическому явлению – весеннему равноденствию. Вот как этот факт
излагается в заметке «Из глубины веков» в газете «Аргументы и факты» за 1990 год.
Господь Иисус Христос был распят 14 нисана (весенний месяц в еврейском
календаре). Христиане празднуют Его Воскресение – Пасху, - которое совершилось в
третий день по распятии. В древности, в разных христианских общинах Воскресение
Христово праздновалось в разные дни. Общецерковная норма была установлена на
Никейском соборе в 325 году.
В основании определения даты празднования Пасхи положено следующее правило –
она отмечается в первое воскресенье после первого полнолуния по прошествии весеннего
равноденствия. Но с той поправкой, что Пасха христианская всегда совершается после
Пасхи иудейской. Евреи же в отдельные годы отмечают свою Пасху позже, после так
называемого условного равноденствия. Соответственно на более позднее время
передвигается и православная Пасха.
Дата празднования вычисляется на основании александрийской пасхалии. Именно в
Александрии, богословская школа которой отличалась особенно высокой ученостью,
вычисляли дату празднования для всей Христианской Церкви. Так в 1990 году Пасха
праздновалась 15 апреля. В 1991 году – 25 марта по юлианскому церковно-православному
календарю, т.е. 7 апреля по григорианскому – общепринятому календарю нового стиля. В
1994 году – 1 мая нового стиля, в 2004 году – 11 апреля нового стиля, в 2006 году 23
апреля нового стиля.
С празднованием Пасхи связаны и другие христианские праздники – Вознесение (на
40-ой день), Троица (пятидесятница). Также от Пасхи зависит и начало Великого поста,
который начинается за 7 недель до праздника.
ЛИТЕРАТУРА.
1. Геронимус Я.Л. Теоретическая механика. М., «Наука», 1973 , 511с.
2. Гумилев А. судьба и жизнь. Ж.. Наука и жизнь, №8, 1975 ,с 122-125.
3. Календарь недели,1918,64с.
4. Календарь 33. Из-во «Знание», М.,1993,109 с.
5. Левитин Е. Блуждающие светила. Ж. Наука и жизнь, №4, 1975, с. 116-117.
6. Радченко Б. Часы французской революции. Ж. Наука и жизнь ,№12, 1976, с 130131.
7. Роберт Паль. Человек придумал книгу. М., «Советская Россия», 1983, 336с.
8. Русский дом (универсальный свод календарей 1994-2000гг. ) Н.Новгород, 1994,
Из-во «Н.Новгород»
9. Селешников С.И. История календаря и хронология. «Наука», М.,1970.
10.Смирнов Д.Н. Нижегородская старина. Изд. Нижегородская ярмарка, 1995, 596с.
11.Советский энциклопедический словарь, М., «Советская энциклопедия», 1987,
1599с.