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◆周期と暦◆
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暦を作るときには、設定の基本となる単位をそれぞれ決めなければなりません。
いま使われているほとんどの暦は、地球の自転周期である「日」、月の満ち欠け周期である「月」、地球の公転周期である「年」の3つの周期で構成されます。
これらの周期は、測定技術の向上でかなり細かいところまで分かるようになった反面、測り方や測り始めの場所・時間によって結果に微妙なズレが出ることが判明しましたので、今はそれぞれ基準となるべき測定方法が決められています。
このうち、「日」は、太陽が南中(真南へ到着)してから次に南中するまでの「太陽日」が基準になります。その長さは平均24時間ですが、細かく見ると実は23時間59分39秒から24時間0分30秒まで幅があり、一定していません。
このようなズレが出るのは、地球の公転軌道が楕円であることと、他の惑星の引力で軌道が揺さぶられ、自転軸に微妙にガタツキが出ているからではないか、という説が有力です。このほかに、歳差運動の影響を考える人もいます。歳差運動とは高速で回転するコマが、遠心力からその軸をゆらゆらと揺らすように、自転軸が徐々にその方向を変えてゆくはたらきのことです。
余談ですが、この「太陽日」は今後長くなる傾向にあります。潮汐などにより地球の自転にブレーキがかかっているからです。今も1000年に5秒という非常にゆったりとしたペースで、1日の時間は増え続けています。
「月」は新月から次の新月までの期間を基準とします。平均29.530589日、時間に直せば29日12時間44分3秒です。この値を「朔望月(さくぼうげつ、さくぼうづき)」の名で呼ぶこともあります。朔(さく)は太陽と月が同じ方向にやってくること、望(ぼう)は太陽と月が地球を挟んで正反対の方向に並ぶことで、朔から次の朔、もしくは望から次の望までの期間、という意味です。朔望月もやはり細かくみると29日6時間から29日20時間までの間で変動します。
「年」はというと、春分点を通過してから次に春分点を通過するまでの「太陽年(回帰年)」が基準となります。春分点とは春分の日のころに通過する場所のことで、公転軸をぐるりと回して得られる黄道と、自転軸をぐるりと回して得られる赤道の、ちょうど交わる点のことを差します。その値は365.24219878日(1900年1月の値)。時間に直せば365日と5時間48分となります。
つまり、正確を期するならば、365日はそのまま365日として数えるとして、この余計な6時間ほどを何とかしなければなりません。この調整こそが、4年に1度やってくる「うるう年」の調整へと繋がります。
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◆閏年(うるうどし)とは?◆
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閏年とは、暦の調整のために挿入される日のある年のことです。字はそのままに、音読みで「じゅんねん」と呼ぶ場合もあるようです。
現在は「4」で割り切れる年の2月末にやってくる形が定着していますが、かつては不定期に挿入されたこともあります。
うるう年がやってくるのは、地球の公転周期が日の倍数になっていないからです。地球は太陽の周りを、およそ365.2422日かけて回りますが、「.2422」という書き方からも分かるように、毎年4分の1日弱の「余り」が出ます。この余りは放っておくと積み重なって暦をズラしていくので、4年に1回、2月28日のあとに29日を設けることで調整します。
ただ、4分の1日は0.25日ですから、さきに述べた周期に較べ今度は毎年0.0078日(およそ5分)ほど多くなります。これもやはり長年放っておけば影響を与えてしまいますので、今度は400年に3回、うるう年を「設けない」年を作って調整します。
具体的には、100で割り切れるが400では割り切れない年に、この「逆うるう年」と言われるべきものが設定されます。最近の例で言えば、西暦1700年、1800年、1900年などがこの「逆うるう年」の年でした。2000年はうるう年が設定された年ですが、これは実は400年に1度しか行われない、非常に珍しい措置なのです。
ここまでの調整を行っても、1年に0.0003日(およそ25〜26秒ほど)の未調整分が出ますが、これは3333年にようやく1日ズレるかどうかという値なので、実際に調整されるのは当分先です。
今の西暦であるグレゴリオ暦が設定されたのが1582年なので、それから3333年後の西暦4915年に、たぶん「うるう年」が1回挿入されることになりそうです。
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◆科学と暦◆
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さきに述べたとおり、科学では現在厳密に「秒」の設定を行っています。なぜなら、科学の世界では分子や電子や光といった素粒子がすさまじいスピードで動いているので、ちょっとでもズレが出ると観測結果に重大な影響を与えてしまうからです。
私たちが普通に知っている基準は「1日は24時間、1時間は60分、1分は60秒」というものですが、これは1875年に国際度量衡総会が設定したものです。しかし、観測技術が向上し、地球の自転周期にわずかな「揺れ」が出ていることが分かると、この基準では不充分だということになり、1956年に「1秒は1年の3155万6925.9747分の1の長さ」と再設定されます。だけど、この地球の公転周期をもとにしたものも、やはり長いスパンで見ればズレが出てくるということで、1976年に再々度変更されました。
現在は、1秒について「セシウム原子の基底状態の二つの超微細準位の間の遷移に対応する放射の91億9263万1770回分」と規定されています(平凡社世界大百科事典より)……が、いきなり準位だ遷移だと言われてもピンと来ないと思いますので言い換えますと、金属の中では水銀に次いで柔らかい「セシウム」(原子番号55)という物質があるのですが、この原子にエネルギーを与えますと、超規則的な震動を起こし、マイクロ波を放射します。その周波数の91億9263万1770回分がちょうど1秒にあたるので、それを1秒の基準としたのです。
日本の秒の基準となる原子時計もこのセシウムを使用しています。
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◆ユリウス日◆
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理科年表などを覗くと、よく「ユリウス日(Julius Date、JD)」という表記が出てきます。
ユリウス、という呼称からユリウス暦に関連する何かのように思われますが、両者に直接の関連性はありません。
実は、これはとある起算日から数えた日数を差すものです。紀元前4713年1月1日正午を起算日とし、そこから日数を単純加算して算出しています。ちなみに、2004年1月1日世界時0時のJDは245万3005.5日になります。
この制度は、16世紀に活躍したフランスの古典学者ヨセフス・ユストゥス・スカリゲルが1583年に考案したものです。当時はグレゴリオ暦とユリウス暦が混在し、日付計算が非常に面倒なことになった時代でもありました。
そこで、混乱を避けるために、日にちの統一的な計算方法を編み出したのです。この制度は、現在も正確な経過日数・時間を把握する必要のある天文学などで頻繁に使用されます。年月の概念を考えなくてよく、時分秒も基本的に小数点以下の端数で表されるので計算が容易だからです。例えばとある日付と日付の経過日数を知りたい場合は、両者のJDを算出し、その差分をとるだけでカンタンに計算できます。
現在はその日数が厖大になっているので、240万とんで0.5秒分を差し引いた「準ユリウス日(Modified Julius Date、MJD)」と言われるものも使用しています。
ちなみに、「ユリウス日」の「ユリウス」とは、スカリゲルの父親でやはり古典学者だったユリウス・カエサル・スカリゲルの名にちなみます。
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◆太陰暦と太陽暦◆
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暦の一番厄介なところは、何を基準とするよりも、その基準をもとに日にちをどのように配置するか、という部分にあります。
たとえば、太陽年を軸にするとしても、1ヶ月はじゃあ何日に設定するか、30日に設定するなら、計算上余る5日分(プラス4分の1日分)はどうするのか、数えるのか、無視するのか、それとも1ヶ月の中に入れて調整するのか。いずれにしても、日にちの設定は記念日(すなわち公的行事の行われる日)の設定にそのまま繋がるわけですから、毎年ズレていますけど気にしないでください、というわけにはいきません。
一方で、その暦は人々にとっても充分使いやすいものでなければならないわけです。正確ではあるけれども、中身が非常に込み入っていては意味がありません。この二つの折り合いをどこでつけるか、というのが、昔の人々がさんざん頭を悩ました部分でもありました。
暦は大まかに、朔望月(約29.5日周期)をもとにした太陰暦と、太陽年(約365.2422日周期)をもとにした太陽暦に分かれます。太陰とは、月のことです。観測と検証の難しかった太陽暦に較べ、太陰暦は満ち欠けを測定し、覚えれば良いだけだったので、古代国家のほとんどは太陰暦を導入していました。また、満ち欠けが12回繰り返されたころにちょうど同じような季節がやってくる(365÷29.5≒12.373)ことから、1年=12ヶ月も併せて設定されました。
ところが、ここに一つ問題が発生しました。1朔望月(29.5日)にそのまま12ヶ月をかけると354日。1太陽年に較べ11〜12日ほど足りません。このズレが大きくなると、暦と季節が合わなくなり、特に農耕民族にとっては大変困ったことになります。
そこで導入されたのが「太陰太陽暦」といわれるものです。太陰太陽暦は、形式こそ太陰暦にのっとっておりますが、「うるう月」や補足日などを挿入して太陽年との調整を図っております。一般的に、「太陰暦」と呼ぶときは、ほとんどの場合この「太陰太陽暦」を差します。江戸時代まで日本で使用されていた「旧暦」も、この「太陰太陽暦」の形を取っています。
月の運行と関係なく、太陽年を基準として暦を設定したのが、太陽暦です。西暦の名で呼ばれるグレゴリオ暦、それ以前に使われていたユリウス暦、古代エジプト暦、古代マヤ暦(ハアブ暦)などはすべてこの太陽暦を採用しています。
この暦を導入することで、人々は「季節と暦のズレ」という弊害を受けずに済むようになりました。春秋は必ず暖かく、夏は暑く、冬は寒く、そして春分秋分は毎年同じころにやってくるようになったのです。その分、月の満ち欠けで日付を確認することができなくなりましたので、日付を確認するにはカレンダー(暦表)の力を借りねばなりません。
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◆イスラム暦◆
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太陰暦、というと、古代の暦というイメージがあるせいか、大変古臭い感じがしますが、実は今もこの太陰暦を導入している地域があります。イスラム教国です。これらの国々では、今も「イスラム暦(ヒジュラ暦)」と呼ばれる太陰暦を使用しています(他の暦と併用している場所もあります)。
彼らが太陰暦をかたくなに使うのは、聖典コーランによって、太陰暦以外の暦を使うことが禁じられているためです。ですから、彼らの1年は29.5×12ヶ月の354日です。当然、西暦とは毎年11〜12日程度のズレが出ます。そして、彼らはこのズレを調整しないままに使い続けるものですから、およそ32年半ごとにまる1年のズレが生じます。
イスラム暦は、預言者ムハンマドがメディナへ移住した「ヒジュラ(聖遷)」の年(西暦622年)を「元年」と数えます。2008年はヒジュラから西暦換算で1386年目にあたりますが、イスラム暦では1429年になっており、既に43年分もの差が生じています。
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◆メトン周期◆
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暦においてうるう月(閏年)を設定する手法を「置閏法(ちじゅんほう)」と言います。
この置閏法にはいくつか種類があり、その中でも特に広く使用されたのが「八年三閏法」「十九年七閏法」と呼ばれるものです。前者は8年に3回、後者は19年に7回、29日ないし30日のうるう月を設定します。計算すると分かりますが、こうすることで太陽年との差異がほとんどなくなり、暦のズレがほとんど生じなくなるのです。特に「十九年八閏法」は、この手法を考案した紀元前5世紀ごろのギリシャの天文学者メトンにちなみ、「メトン周期」と呼ばれる場合もあります。
このほかの置閏法には、76年に28回うるう月を設定する「カリポス周期」などのものが存在します。カリポス周期は中国の春秋戦国時代に設定された「四分暦」に採用されました。
しかし、特にローマなどでは、こうした置閏法はあまり意味をなさなかったようです。なぜなら、権力者が独自の判断でうるう月を設定したり、設定しなかったりしたからです。
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