Andrzej Marek Żółtowski

Rok i kalendarz

Syriusz - gwiazda w gwiazdozbiorze Canis Major - Wielki Pies, wg: Johannis Hevelii Firmamentom Sobiescianum, sive Uranographia..., Gedani. MDCKC [54 tablice gwiazdozbiorów, 2 plany nieba gwiaździstego]. Tytuł nawiązuje do gwiazdozbioru na niebie północnym "Sculum Sobiescianum" opisanego w atlasie, nazwanego tak na cześć polskiego króla Jana III Sobieskiego (1629-1696).

Biegun i punkt Barana za 13 000 lat (z zamarkowanym asteryskiem położeniem obecnym).

Na wstępie przypomnijmy sobie główne wątki artykułu "Era Wodnika" z numeru 33 naszego Kwartalnika. Pamiętamy, że płaszczyzna orbity Ziemi (również pozostałych planet) wokół Słońca zajmuje stałe położenie względem gwiazd i "rozcina" strefę niebieską, tworząc koło wielkie, przechodzące przez 12 gwiazdozbiorów Zodiaku. Koło to nazywamy ekliptyką. Oś wirowania Ziemi "przebija" strefę w punktach zwanych biegunami niebieskimi. Północny biegun (B) znajduje się aktualnie w rejonie Gwiazdy Polarnej. Podobnie, gdybyśmy przez równik ziemski poprowadzili płaszczyznę, to "rozcięłaby" ona strefę niebieską również wzdłuż koła wielkiego zwanego równikiem niebieskim. Punkty przecięcia ekliptyki i równika niebieskiego - punkty równonocy - na skutek precesji osi wirowania Ziemi przesuwają się powoli po ekliptyce, robiąc pełny obrót 360° w ciągu ok. 26 000 lat. Precesyjny ruch bieguna niebieskiego oraz punktu równonocy wiosennej (punktu Barana) przedstawia rys. 2.

Przechodzimy teraz do zasadniczego tematu. Pojęcie roku i długości jego trwania wydaje się z pozoru proste: w ciągu roku Ziemia wykonuje jeden obrót o 360° dokoła Słońca. Inaczej mówiąc, Słońce widziane z Ziemi wędruje pozornie przez gwiazdozbiory Zodiaku¹, a po upływie jednego roku wraca do tego samego miejsca na tle gwiazd, co na początku obserwacji ruchu. Dlatego taki rok nazywamy gwiazdowym lub syderycznym i trwa on 365 dni 6 godz. 9 min. 10 sek. (365,2564 dnia). Zwróćmy jednak uwagę, że w ciągu takiego roku punkt równonocy przesunął się trochę po ekliptyce, wychodząc jakby naprzeciw pozornemu rocznemu ruchowi Słońca. Gdybyśmy więc w naszej rachubie czasu (kalendarzu) posługiwali się rokiem gwiazdowym, kolejne przejścia Słońca przez punkt równonocy wiosennej (punkt Barana), zwiastujące kolejne początki wiosny, następowałyby w takim kalendarzu coraz wcześniej. Łatwo policzyć, że za 2167 lat (26 000 : 12) początek wiosny na półkuli północnej wypadałby już o miesiąc wcześniej, tj. 21 lutego.

Taki kalendarz oderwany od związku z występowaniem pór roku nie byłby zbyt wygodny, toteż wprowadzono pojęcie roku zwrotnikowego. Jest to interwał czasu potrzebny do kolejnego przejścia Słońca przez ten sam punkt równonocy. I właśnie taki rok zwrotnikowy stosowany jest we współczesnym kalendarzu, a trwa on 365 dni 5 godz. 48 min. 46 sek. (365,2422 dnia) i jest krótszy od roku gwiazdowego o ok. 21 min. Zauważmy, że w ciągu takiego roku Ziemia nie wykonuje pełnego obrotu wokół Słońca (360°), ale nieco mniej. Nikomu to jednak nie przeszkadza, za to wszystkie pory roku wypadają zawsze w tych samych miesiącach.

Pozostaje jeszcze jedna kwestia. W kalendarzu rok musi składać się z całkowitej liczby dni. Widzimy jednak, że z powodu ułamka dnia w długości roku (0,2422) po 4 latach liczonych w dniach całkowitych różnica osiągnie 0,9688, czyli prawie 1 dzień. Dlatego co 4 lata dodajemy w roku ten dzień, aby utrzymać długość roku zwrotnikowego. Pozostającą jeszcze (lecz narastającą) maleńką resztę uwzględnia się znacznie rzadziej.

Zależność między widokiem nieba a upływem czasu i zjawiskami pór roku interesowała ludzi od zarania dziejów. O motywach podejmowania już w zamierzchłych czasach badań astronomicznych i praktycznym ich wykorzystaniu pisał m. in. W. P. Szczegłow (1978)². Sięgnijmy za nim do historii starożytnego Egiptu, gdzie do wykonania niezbędnych prac uprawnych, wyprzedzających aktywność Nilu "...konieczne było wiedzieć, kiedy nastąpi wylew rzeki. W tych odległych czasach nie było kalendarza i nikt nie znał długości roku. Dlatego było niesłychanie trudno przewidywać wystąpienie sezonowych zjawisk, włączając przybór Nilu. Problem ten został rozwiązany dzięki obserwacji gwiazd. Zauważono, że Nil występuje z brzegów około 2-3 dni po pierwszym ukazaniu się o brzasku dnia jasnej gwiazdy Syriusza, po długim okresie niewidzialności. Dlatego specjalni obserwatorzy - z reguły kapłani, posiadający całą dostępną wiedzę - obserwowali niebo z dachów wysokich świątyń. Jak tylko zauważyli pojawienie się Syriusza w promieniach wschodzącego słońca, wysyłani byli gońcy do wszystkich części kraju dla ogłaszania nadchodzącego wylewu rzeki."

Widzimy, że starożytni Egipcjanie obserwowali konkretną konfigurację (wzajemne położenie) Słońca i Syriusza, a więc zjawiska związane z rokiem gwiazdowym. Nie mogli zatem zbyt długo, np. 1000 lat posługiwać się tą metodą, bo jak wiemy rok gwiazdowy rozmija się nieco z cyklem pór roku.

---

¹ Nie należy mylić pozornego ruchu Słońca po ekliptyce z pozornym ruchem dzienno-nocnym. W tym ostatnim bierze udział cała sfera niebieska z gwiazdami i słońcem. Wzajemne położenie gwiazd nie zmienia się, natomiast Słońce przechodzi powoli przez gwiazdozbiory Zodiaku, wracając po roku do punktu wyjścia.

²Jan Heweliusz, Atlas gwiezdnego nieba, red. W. P. Szczegłow, wyd. 3, Taszkient 1978 [tytuł na okładce w języku rosyjskim, tytuły wewnątrz i teksty w języku uzbeckim, rosyjskim i angielskim], XLVI str., il., 54 + 2 reprodukcje rycin gwiazdozbiorów, 6 s. nlb opisy rycin, format 42 x 30 cm, tutaj tekst s. XLV.