闰年是怎么来的？

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闰年是怎么来的？

说实在，问题应该这么问：为啥闰年不能再多一点？好吧，请待我慢慢说来。

一年
怎样定义一年？对于孩子来说，大概一年应该定义为“在下一个圣诞节到来之前我需要等待的时间。”也许一个更好的定义应该是这样的：

年：在参照一颗背景恒星的情形下，地球绕太阳完整一周所需的时间。

定义中的“参照一颗背景恒星”这一限制是很重要的。因为不然你怎么知道你已经绕了太阳一圈了？于是你需要一个参照点，拿恒星做参照的好处在于他们可以超级远，使得它们自己的角度变化几乎可以忽略不计。

                               
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地球的公转轨道并不是正圆形的——我试图把这点体现在上面那张图中（图片并非按比例绘制）。欧，这东西有个学术名字：恒星年。

但等一下，还有其他种类的年。比如回归年，这是地球从一次夏至到下一次夏至之间的时间（你也可以用冬至）。至日是太阳光直射回归线的那一天，同时太阳位于地球赤道上方或下方的最远处。还有春分和秋分。它们在太阳光直射赤道的时候。你或许会觉得这每天都会发生，但其实不是。因为地球的自转轴是倾斜的，因此一年当中太阳光只有两次机会直射赤道。

                               
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同样的，这幅图也不是按比例绘制的。在这幅图中，太阳位于赤道的正上方，但是你没有看到的是自转轴仍然是倾斜的——因为自转轴应该从屏幕里面伸出来。

那为什么回归年会和恒星年不同呢？让我来告诉你吧。对年的衡量取决于地球旋转轴的方向，但不幸的是它不是恒定不变的。地轴本身也在不停旋转，就像是一个渐渐慢下来的陀螺一样。这叫做岁差。因而回归年要比恒星年要短一些。关于年的定义就讨论到这里（其实还有其他定义年的方式，这里只列数这两种）。

一天
如何定义一天？一般的有两种方式。第一种是太阳日。这是太阳在天空中从最高的位置（正午）到下一次达到这个位置所用的时间。也就是说，从一天的正午到第二天的正午。听上去很合理，是不是？欧，但愿你没太把它当一回事，大多数情况下太阳是不会处于你的正上方的（除非你在春分或秋分站在赤道上）。

太阳日的问题在于它并没有告诉你地球的自转速度。为什么？因为太阳日同时取决于地球的自转速率和地球绕太阳公转的轨道。地球同时再做这两件事情，下面就是一张地球绕太阳运动的图示。

                               
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这里红色的虚线代表地球的角位置。你可以看到太阳日就是地球自转完整一圈的时间（参照某颗背景恒星）。在这段时间里，地球还绕太阳公转了一段距离。因此，如果你在太阳位于第一个位置的时候开始计时，为了补偿地球公转过的距离，太阳要花比一个太阳日略长的时间才能再次回到相同的位置。

日历和闰年
说到我们怎么计算时间，最简单的方法使用太阳日和回归年。关键在于：太阳日和回归年相互并无关联。所以，如果我们把一个太阳日定义为24小时，那么一年会有多少天？答案不是一个整数。如果取一个简单的近似，那么应该是365.25天（虽然这个数字还是错的）。但这多出的0.25天意味着每隔四年我们需要多加一天，这样才能使夏至仍然在6月21日。

等等。由于地球公转轨道不是正圆形的，地球的公转速度也不是恒定的。这意味着太阳位于地球赤道正上方的确切时间和日子也是会有细微变化的。但是如果你不每四年加上这一天，那么不出100年，你就会发现至日甚至不会和正常日子在同一个月里。

答案
嗯，简而言之，如果你不依据有关天文学的东西来定义“秒”的话，你就能得到它的正确值。通常定义一秒的方式是基于某个特定材料的原子跃迁（就像一台原子钟一样）。有了这样的定义，那么一个太阳年就是365.256363个太阳日。这也是为什么仅仅加一个闰年还是不足以准确地跟上时间的步伐。

嗯，就这样啦。闰年快乐！嗯，我保证还会发一些关于闰年的文章。比如说，下面就给你们看一段解释闰年的视频。

http://v.youku.com/v_show/id_XMzU5MDczMTQ4.html

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