Исчисление времени

Необходимость создания календаря, ориентации в процессе путешествий стимулировали накопление не только математических, но и астрономических знаний. Далекое небо оказалось в поле пристального внимания еще на заре человеческой цивилизации. Наблюдения за Солнцем, Луной и звездами привели к созданию – лунного, солнечного и смешанного календарей, а также изобретению часов.

Например, история создания календаря Месопотамии очень показательна. Сначала месопотамские жрецы установили, что продолжительность лунного месяца – около 29 суток. В условиях жаркого и сухого климата Междуречья нужно было заблаговременно подготовить водохранилища, углубить и отремонтировать каналы и колодцы. Своевременность этих работ во многом зависела от правильности предсказаний жрецов, а, значит, и от правильности вычисления даты начала нового года. Жрецы сосчитали, что от одного разлива реки до другого Син (имя бога Луны) вновь рождался на западе 12 раз, т.е. ровно столько, сколько раз происходило новолуние.

Таким образом, жрецы создали первый календарь, состоящий из 12 месяцев, в которых поочередно было по 29 и 30 дней, а сам год состоял из 354 дней. Но довольно скоро жрецы заметили свою ошибку: в ожидаемое время река не разлилась. Казалось, что между богами произошел конфликт и теперь Евфрат не слушался Сина, отказываясь разливаться в «положенное ему время». Стараясь скорректировать свои вычисления, жрецы время от времени добавляли к 12 месяцам еще один — 13-й, чтобы подогнать время разлива реки к началу нового года, но путаница при таких вычислениях была неизбежна. Жрецы вновь стали изучать особенности движения Луны и после многовековых наблюдений составили карту, согласно которой путь ночного светила проходил через двенадцать созвездий, названия которым были даны, исходя из их отдаленного сходства с животными или людьми. До сих пор мы пользуемся этими названиями: лев, скорпион, телец, козерог и др., позже греки назовут эти 12 созвездий зодиаком — «кругом зверей».
Жрецы пунктуально записывали даты каждого нового рождения Луны и полнолуний, но количество дней между новолуниями менялось от 29 до 30. Еще сложнее было согласовать такие единицы времени, как месяц и сутки: если продолжительность месяца зависела от фаз Луны, то длина суток — от восхода и захода Солнца. Перед жрецами встала новая проблема: как соотнести эти две величины.

Казалось бы, каждый день утром Солнце встает на востоке и каждый вечер садится на западе, но долгота дня при этом постоянно разная, и лишь два раза в год день и ночь равны по своей продолжительности. Для того чтобы, с одной стороны, соотнести год и сутки, а с другой — чтобы было легче ориентироваться во времени в течение дня, вавилонские жрецы придумали солнечные часы — гномон. В землю втыкался длинный прямой шест, от которого падала тень, передвигавшаяся соответственно движению Солнца по небу. Круг, который описывала тень в течение дня, жрецы разделили на равные двенадцать частей — точно по количеству месяцев в году, кроме того, число двенадцать прекрасно вписывалось в шестидесятеричную систему счета в Месопотамии.
Но, наблюдая за движениями Луны и Солнца, жрецы-астрономы не могли не заметить, что звездное небо тоже меняется. Из месяца в месяц Луна рождалась у разных созвездий, как бы переходя от одного к другому по очереди, так же как и Солнце.

Со временем была выявлена и закономерность этих перемещений светил, позволившая предугадывать, в каком созвездии появится Луна в следующее новолуние. Однако самым важным открытием жрецов того времени было следующее: Солнце из года в год проходит все созвездия в одной и той же последовательности и после того, как опишет полный круг, возвращается в начало своего пути — в точку весеннего равноденствия, когда начинал разливаться Евфрат. Таким образом, стала известна общая траектория движения Солнца, но проследить ее более точно было достаточно сложно: днем не видно созвездий, а ночью нет Солнца. Сейчас уже трудно сказать: благодаря каким расчетам жрецы пришли к выводу, что в течение дня Солнце делает на небе 180 шагов (считая, что один «шаг» равен двум диаметрам светила, жрецы сделали вывод, что и за ночь Солнце проходит столько же шагов, таким образом, за сутки светило «шагало» 360 раз). Стоит отметить, что число шагов, случайно или специально, прекрасно укладывалось в шестидесятеричную систему счета, кроме того, именно с этим нововведением жрецов связана традиция делить круг на 360 градусов (само же слово «градус» в переводе с латинского языка означает «шаг»). Далее жрецы предположили, что за день солнце на один шаг приближается к востоку и за 360 дней, проходя все 12 созвездий, возвращается в исходную точку — начинается новый год.

Поначалу жрецы радовались, что, наконец, создан верный календарь: казалось, что сами боги устроили так, что год продолжается 360 дней. Но многолетние наблюдения за светилом не могли скрыть ошибки — Солнце замыкает зодиакальный круг не за 360, а за 364 с четвертью дня. В лунном же календаре дней было и того меньше — всего 354. Казалось, жрецы вновь встали в тупик: как же все-таки соединить лунный и солнечный календари? Задача была достаточно сложной: каждый год должен состоять из целого числа месяцев, каждый месяц — из целого числа дней, при этом каждый новый месяц должен начинаться с новолуния и, что самое главное, начало года должно совпадать с весенним равноденствием, за которым следовал разлив Тигра и Евфрата. Жрецы вновь погрузились в расчеты, которые привели к достаточно остроумным выводам: раз в календаре каждый раз не хватает 11 с четвертью дней, то за восемь лет их набегает уже 90 — как раз 3 месяца по 30 дней. Значит, календари можно соединить, если в течение восьми лет три раза добавить по одному лишнему месяцу — тринадцатому. Но добавлять этот месяц следовало так, чтобы начало года четко совпадало с днем весеннего равноденствия. Этого можно было достичь, прибавляя лишний месяц ко второму, пятому и седьмому году восьмилетки.

Таким образом, в VI в. до н.э. шумеры были первыми, кто смог согласовать лунные месяцы с солнечным годом, допуская при этом минимальные погрешности.
Но кроме деления года на 12 месяцев, а месяца на 30 или 29 дней, шумеры первыми ввели семидневную неделю. Хотя, на первый взгляд, может показаться и странным, что при шестидесятеричной системе счета в неделе вдруг оказалось семь дней, но на самом деле все достаточно просто. По представлениям жрецов-астрономов, каждым днем в неделе управляла одна из планет, а так как в то время было известно семь планет, то и дней в неделе стало тоже семь. Так, воскресеньем управляло Солнце, понедельником — Луна, вторником — Марс, средой — Меркурий, четвергом — Юпитер, пятницей — Венера, а субботой, которая считалась самым неудачным днем, — Сатурн. Эти представления, которые скорее относятся к области астрологии, чем хронологии, в измененном виде дошли до наших дней. И хотя теперь тяжелым и неудачным днем принято считать понедельник, но в названиях дней недели во многих языках отразилась связь с планетами, повелевающими ими.