多少天为一个月?
人类在长期的生产劳动实践中,逐步形成了以24小时为一天、1年有春夏秋冬四季变化为基础的计时历法体系,这个体系已经深入我们生活的方方面面,并且成为我们认识世界的基本工具之一。 然而,这种基于地球自转和公转而形成的计时历法体系并不是最合适的计时工具,在某些场合下它存在明显的缺陷,比如天文观测就要求必须采用更精确的计时工具(秒原指一秒种的时长)。
现代的天文学研究通常使用“天文年”来表述时间单位,而各种不同的时间单位所代表的含义又各有不同——比如日历年指的是从公历某年的第一天至下一年度的第一天的持续时间长度;恒星年是指地球绕太阳一周所用的时间,是地球公转轨道的平均半径乘以公转速度所得出的时间量;回归年是地球公转轨道的平均半径乘以公转的速度而得出的时间数值…… 为了方便起见,本文讨论的“天”(即下文中的“日月天”)均指地球公转周期这一概念,同时为了叙述方便,将月球相对于地球公转运动产生的周期性变化叫做朔望月(以下简称月),而将地球相对于太阳运动所产生的周期性变化叫做恒星月或真实月。需要特别指出的是,由于月球相对于地球的运动轨迹是非圆周且具有椭圆特征的,因此一个恒星月上存在着多个朔日和望日(注:农历大月的望日在15日前后,小月的则在14日前后,故古人用大小月决定每月天数,从而使得农历中一年有350多天或者380多天不等)。
根据以上论述可以知道,所谓的一个天就是指地球公转一周的时间。那么如何定义一个月的时长呢? 一个普通人在日常生活中会自然地将一日划分为24小时,一月划分成30到31天,但这样粗略的分法其实是不符合科学标准的,因为这样的分法会导致一些很奇怪的现象发生:
首先,由于月球相对于地球运动的特征是由朔到望为一个完整的过程,而从望到朔又要经历一个完整的进程才能再次到达朔的位置,所以正常情况下一个真实的月要大于一个日(约29.5天);但由于地球自转速度远远快于公转速度,使得地球上的人感觉月亮每天都在变圆然后再变缺然后又变圆再变缺如此往复,因而人们主观上将真正的“月”(实际是30天左右)缩短成了近似于日(29天多一点),也就是所谓的“朔望月”;
其次,上述情况也进一步解释了为什么一昼夜平均下来地球运转了大约27°,但实际上一年的时间只有365天左右,因为地球运行一圈的距离大约是360°,而实际运行的路程要比360°多出约1°,于是多出来的部分被分摊到了一年十二个月之中,从而使每个月的天数都不固定(一般为三十多天,但也可能有二十九天的闰月)——也就是说,按照实际的月球运动规律来看,一年的天数应该介于365~368之间;但实际上,如果按真实的月球运动方式来计算的话,每过四年就要增加一天,这样一来一年就会多达368天以上了!可见古人的智慧是多么的高超啊! 其实在现实生活中,大多数人并不知道上面的这些道理,而且就算知道了也不见得会有什么太大的影响;只是当我们要进行某些精密计算时,就必须把上面所说的这些基本事实考虑在内才行了。