四年一闰,百年少一闰

2023-04-12 01:22捌元
数学大王·中高年级 2023年4期
关键词:公历历法年份

捌元

有时候,我们会听到这样一句话——四年一闰,百年少一闰,四百年加一闰。这到底是什么意思呢?接下来,就让我们一起来探讨历法中闰年的数学玄机吧!

闰年的设置

现在,我们使用的历法为国际通用的公历,标准名称为格里高利历。2月29日为公历的闰日。公历中,没有闰日的年份叫作平年,含有闰日的年份叫作闰年。

平年有365天,其中2月有28天;闰年有366天,其中2月有29天。公历对闰年的设置是这样规定的——四年一闰,百年少一闰,四百年加一闰。为什么公历中要安排这样复杂的闰年规律呢?

其实,这样的闰年设置是由地球围绕太阳公转决定的。由于地球的地轴与公转轨道平面不垂直,因此在公转的过程中,地球上的太阳直射点会周期性移动。

根据太阳直射点周期性移动制定的历法称为回归阳历,一个周期的长度称为1回归年。在2000年时测定的1回归年长度为365天5小时48分46秒,即地球绕太阳公转一圈的时间为365天5时48分46秒。

如果公历中只设置平年,即每年仅有365天,那么就会存在地球公转时间与平年之间的误差——5时48分46秒。为了弥补地球公转时间与平年之间的误差,公历的制定者规定每四年修正一次,即在大多数4的倍数年的2月加上闰日——2月29日。

不断修正的历法

总的来说,公历中设置闰年是为了修正地球公转时间与平年之间存在的误差。在大多数4的倍数年的2月加上闰日的修正方法被聪明的人们总结为“四年一闰”。但是,为了更加精确地修正地球公转时间与平年之间的误差,人们还根据实际情况总结了“百年少一闰,四百年加一闰”的方法。

如果地球绕太阳一周恰好是(365+1/4)天,那么每四年加一天就可以了。这样的话,地球公转四周的时间恰好等于公历中四年的时间,即(365+1/4)×4=365×4+1。实际上,地球绕太阳一周大约是365.2422天,按每四年加一天的修正方法,100年要加100÷4=25(天),則公历中100年共有365×100+25=36525(天),而地球绕太阳100周的时间为365.2422×100=36524.22(天),误差为36525-36524.22=0.78(天)。为了减少误差,公历规定每隔100年又少加一天,即每隔100年加24天。这样,公历时间与公转时间的误差减少为36524.22-365×100+24=0.22(天),由此总结出“百年少一闰”的方法。

如果过了400年,那么按照“百年少一闰”的算法,一共加了400÷100×24=96(天),即400年一共有400×365+96=146096(天)。地球绕太阳400周的时间为400×365.2422=146096.88(天),比“百年少一闰”的算法多了0.88天。为了修正这个误差,公历还制定了 “四百年加一闰”的算法。也就是在400年加96天的基础上,再加一天,即400年一共有400×365+96+1=146097(天),误差减小为146097-146096.88=0.12(天),这就差不多补偿了按“百年少一闰”少算的差数。

现在使用的历法,其精确度是相当高的,但仍需要进行修正,而这一切,均与数学密不可分。

一个天体围绕着另一个天体转动的循环运动,叫作公转。地球围绕太阳公转给我们带来的是春夏秋冬四季更替,而地球自转带来的是昼夜更替。

需要注意的是,一般每四年一闰,但有一个例外,就是用100能除尽,而用400除不尽的年份不予置闰。例如,2100年能被4和100除尽,但不能被400除尽,所以2100年不是闰年。

老叔来总结一下吧,“四年一闰,百年少一闰,四百年加一闰”的数学意思就是“能被4整除但不能被100整除,或能被400整除的年份,是闰年”。这个知识点你记住了吗?如果有疑问,可以扫描封面二维码,关注微信公众号,来和我们聊聊吧!

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