Самые первые календари были привязаны к движениям Луны. В качестве примера лунного календаря приводят календарь Мухаммеда. В нем год был поделен на 12 месяцев, месяцы состояли из определенного количества дней. Длительность месяца исчислялась от одного новолуния до другого. Но и здесь возникла та же проблема — в один лунный месяц укладывалось не целое число дней (суток). В физический (реальный) лунный месяц укладывается приблизительно 29 суток и половина суток. Выход был найден такой: один месяц (календарный, а не физический) равнялся 29 суткам, а следующий месяц — 30 суткам. В этом календаре все было привязано к движению Луны. Поэтому год не был связан со временем оборота Земли вокруг Солнца. Это был лунный год, равный двенадцати лунным месяцам. В продолжение лунного года Земля не успевала совершить полный оборот вокруг Солнца. Ей для этого не хватало 11 дней. Как мы уже говорили, эту разницу между календарным (лунным) годом и физическим годом надо было как-то убирать. На самом деле она от года к году накапливалась. Легко подсчитать, что по прошествии 33 солнечных физических лет эта разница составляла уже ровно один лунный год. Значит, каждому 33-летнему циклу тропических лет соответствуют 34 лунных года мусульманских, соответствующих календарю Мухаммеда. Совершенно очевидно, к чему приводит то, что разницу между календарным и физическим годом не устраняют. С физическим годом связана повторяемость, цикличность явлений в природе, в частности сезоны. Одну весну от другой отделяет физический год. Если календарный год будет отличаться от физического, то весна будет начинаться в разные месяцы года. Прежде всего этим неудобен лунный календарь.
За пять с половиной тысяч лет до Мухаммеда эта задача была оптимально решена в Древнем Египте. У них год состоял из 12 месяцев, но каждый месяц не был привязан к новолуниям. Он просто равнялся 30 дням. Так получался год длительностью в 360 дней. Но уже примерно три тысячи лет до новой эры египтяне уточнили, что год содержит не 360, а 365 дней. Эти дополнительные 5 дней они добавляли к концу каждого года с тем, чтобы приблизить свой календарный год к физическому. Но четверть суток, о которых мы говорили вначале, оставались лишними. Каждый год четверть суток, или точнее 5 часов 48 минут 46 секунд. За четыре года набегают сутки. Если эти дополнительные сутки в четыре года не устранять, то за 365 × 4 = 1460 лет они дадут целый год. Это будет ошибка, равная одному году. Поскольку эту ошибку древние египтяне не устраняли, то их календарный год блуждал. По этой причине календарные даты начала разлива Нила стали постепенно сдвигаться от года к году. Поэтому этот календарь получил название «блуждающего года». Проблему разрешил египетский царь Птолемей Эвергет. По его приказу стали добавлять к концу каждого из последних четырех лет не пять, а шесть дней. Поэтому средняя продолжительность календарного (александрийского) года стала равна 365,25 суток, что и требовалось для того, чтобы максимально приблизиться к физическому году. Этот четвертый удлиненный на одни сутки год сейчас называется високосным. Древнеегипетским календарем и сейчас пользуются потомки древних египтян — абиссинцы и копты.
Что же касается нашего календаря, то он происходит от лунного календаря Древнего Рима. Древние римляне пользовались четырехгодичным календарным циклом. Они нашли решение проблемы в том, что два года этого четырехгодичного цикла у них считались по 355 дней, один год состоял из 377 дней и еще один год состоял из 378 дней. Короткие годы (355 дней) состояли из 12 месяцев. Из них 7 месяцев были по 29 дней, четыре — по 31 дню, а один месяц (февраль) состоял из 28 дней. Кстати, у римлян этот самый короткий месяц февраль был последним месяцем года. Новый год у них начинался 1 марта. В годы длинные (по 377 и 378 дней) после 28 февраля добавлялось еще 22 или 23 дня. Вставка этого дополнительного месяца назначалась верховным жрецом. Она объявлялась глашатаями, которые «выкликивали» эту новость. По-латыни «выкликать» значит caleo. Отсюда и происходит слово «календарь».
С первого взгляда ясно, что такой календарь не был совершенным. Тем более, что законодательство этому не способствовало, поскольку сохранялся произвол в назначении этого дополнительного месяца в 22 или 23 дня. Правители областей в Риме назначались сроком на один год. Поэтому для них было не безразлично, насколько длинным был этот год. И если они могли его удлинить, они его удлиняли. Чиновник везде и во все времена чиновник и блюдет прежде всего свою выгоду. Историки утверждают, что римская знать этой возможностью удлинять или сокращать год широко пользовалась. Ее мало беспокоило то, что этим произволом с длиной года вносилась большая путаница в счет времени и вообще в гражданскую жизнь. Римский император Юлий Цезарь разрубил гордиев узел. Он ввел новый календарь — юлианский. Это и есть хорошо известный нам старый стиль, который в России был заменен новым стилем только после Октябрьской революции. Что же сделал Юлий Цезарь? Он принял предложение египетского астронома Созингена, и в 46 году до н. э. был принят календарь, в котором год состоял из 12 месяцев и продолжался 365 дней. Плюс к этому каждый четвертый год удлинялся на один день с тем, чтобы регулярно устранять разницу между физическим и календарным годом. Таким образом, каждый четвертый год состоял из 366 дней. Это и есть високосный год. Этот дополнительный день добавлялся в конце года, который кончался 28 февраля. Так раз в четыре года появлялось 29 февраля.
Казалось бы, все проблемы с календарем решены. Но не совсем. Дело в том, что за четыре года набегает не точно одни сутки (один оборот Земли вокруг своей оси), а чуть-чуть меньше (на 11 минут 41 секунду). За 127 лет уже набегает день. Примерно за 400 лет набегает три дня. Их надо как-то убирать. Этот календарь (старый стиль) был введен Юлием Цезарем в 46 году до н. э. Прошло полторы тысячи лет, и набежала нехватка в 10 дней. Соответственно сдвинулись религиозные праздники. На этот раз инициативу взял в свои руки римский папа Георгий XV. В 1582 году он ввел соответствующую корректуру календаря. Корректура была простой — сдвинули начало года на эти 10 дней. Сдвинули и обязали своих наследников не запускать это дело на полтора тысячелетия, а сдвигать начало года каждые 400 лет, когда накопится избыток в 3 дня. Был разработан алгоритм, как именно производить сдвиг: раз в 400 лет три удлиненных на один день високосных года укорачивать на этот день, то есть делать их простыми. Какие годы укорачивать? Договорились укорачивать все годы столетий, кроме тех, которые по отнятии двух нулей делятся на четыре без остатка (например, годы 1600, 2000).
Православная Россия не приняла нововведение католического папы. Церковные дрязги преобладали над здравым смыслом и интересами общества, и мы почти пять столетий шагали не в ногу со всем цивилизованным миром. Естественно, разрыв между старым и новым стилем закономерно увеличивался. Если в XVI и XVII веках он составлял 10 дней, то в 1700 году он увеличился на 11 дней. Это произошло потому, что по старому стилю в этот високосный год февраль состоял из 29 дней, а по новому стилю год 1700 подлежал урезанию на один день, то есть на 29-й день февраля. Еще через столетие, в 1800 году, разница увеличилась на день и составила 12 дней. В 1900 году она составила 13 дней. 1 февраля 1918 года этот рост разрыва был прекращен — старый стиль в России был отменен, и государство перешло на летосчисление по новому стилю, то есть по европейскому (григорианскому) календарю. Так была устранена разница в 13 дней, и 1 февраля 1918 года стали считать 14 февраля 1918 года.
Но исчерпывается ли этим проблема календаря? К сожалению, нет. Мы уже говорили, что три дня набегают не за 400 лет, а за 384 года. А эта разница означает, что календарный год по новому стилю (григорианскому календарю) за 400 лет станет отличаться от физического года на 2 часа 53 минуты. За 3300 лет набегут целые сутки. Но это уже не страшно. Для практической деятельности человека такая точность календаря вполне достаточна.
До сих пор мы говорили только об одной стороне календаря — о длине и структуре года или ряда лет (цикла). Но есть еще и другая сторона — от какого момента отсчитывать годы. Специалисты считают, что в древнем мире это начало отсчета было достаточно произвольным. За начало отсчета принималось правление того или иного монарха или какое-либо естественное явление, событие. У арабов до Мухаммеда отсчитывали годы от «года слона». В этом календаре за начало отсчета было принято время нападения на Мекку правителя Йемена, в составе войск которого были боевые слоны. В Древней Греции начало отсчета (эра) трижды обновлялось. Вначале оно связывалось с Пелопоннесскими войнами, затем с падением Трои и т. д. Очередная эра в той или иной стране начиналась с момента воцарения нового правителя. Например, в Индии в 1550 году нашей эры была принята эра «Великого Могола» Акбара (естественно, по его приказу). Эра начиналась в момент вступления его на престол. Римляне поступали в этом случае наиболее естественно — они отсчитывали свою эру от момента основания Рима. В данном случае не столь важно, насколько точно известен этот момент. Важно выбрать единую точку отсчета. Римская империя распалась, а эта точка отсчета оставалась неизменной вплоть до 1287 года. Переломил ситуацию почти рядовой римский Монах Дионисий Малый. Он предложил год 1285 от основания Рима считать 533 годом от Рождества Христова. Эта эра (новая, наша, христианская) вместе с христианством распространилась по всему миру. В VIII веке она была принята во Франции, а 29 февраля 1699 года указом Петра I она была введена в России. Кстати, в России до указа Петра I счет лет велся от «сотворения мира». Считалось, что оно состоялось в 5508 году до н. э. Во всех христианских странах к концу XIX века была принята новая (наша) эра — отсчет времени от Рождества Христова. Наглядно система летосчислений показана на рис. 24.