Năm
Đơn vị thiên văn ngoài SI · đại lượng: thời gian
Tới năm 1582, điểm xuân phân đã trượt từ ngày 21 xuống ngày 11 tháng ba. Lễ Phục sinh vẫn được tính theo quy tắc neo vào ngày 21 tháng ba, nên cứ từ từ trôi sang mùa hè. Giáo hoàng Grêgôriô XIII ra lệnh gạch mười ngày khỏi tháng mười: sau ngày 4 là ngay ngày 15. Lý do đơn giản — năm Julius dài hơn năm thật 11 phút, và trong 1257 năm kể từ Nicaea những phút ấy cộng lại thành gần mười ngày.
Rồi hóa ra «năm thật» cũng không phải một. Trái Đất trở lại điểm phân sau một khoảng, trở lại đúng ngôi sao cũ sau một khoảng khác, trở lại điểm cận nhật sau khoảng thứ ba. Chênh nhau chỉ vài phút, nhưng qua nhiều thế kỷ thành ra ngày — và chính chỗ ấy đã làm vấp mọi người sửa lịch.
01 · Định nghĩa
Năm là thời gian Trái Đất quay hết một vòng quanh Mặt Trời. Chỗ khó là tính từ đâu. Năm chí tuyến đi từ điểm phân đến điểm phân và dài 365,242190 ngày; năm sao trở lại đúng ngôi sao cũ và dài hơn; năm Julius thì đơn giản được ấn định đúng 365,25 ngày. Muốn nói loại nào, điều đó quyết định tất cả phần còn lại.
Năm chí tuyến ngắn hơn năm sao 20 phút 24 giây. Thủ phạm là tuế sai: trục Trái Đất từ từ vạch một hình nón, còn điểm xuân phân lùi lại đón hành tinh. Trái Đất gặp nó sớm hơn một chút so với khi tới ngôi sao. Hai mươi phút mỗi năm ấy chính là toàn bộ tuế sai, trải trên một vòng quay.
Năm cận điểm dài hơn năm sao: bản thân quỹ đạo cũng xoay, có điều xoay tới trước, nên Trái Đất phải đi thêm một đoạn mới về lại điểm cận nhật. Ba loại năm, ba câu trả lời cho cùng một câu hỏi: khi nào thì Trái Đất đã «trở về».
Cuốn lịch chạy theo năm chí tuyến: với con người thì mùa mới quan trọng, chứ không phải các vì sao. Trong đó không có số ngày nguyên, và chỉ riêng điều đó là nguồn gốc của mọi quy tắc nhuận từng được viết ra.
Hãy đặt quy tắc nhuận — mỗi 400 năm chèn thêm bao nhiêu ngày — rồi xem ngày của điểm phân đi về đâu. Nét đứt là năm Ai Cập gồm 365 ngày, không chèn gì cả; nét liền là quy tắc của bạn.
Hình bầu dục nét đứt phía trên là con đường trục Trái Đất vạch ra trong 25 771 năm. Vì nó mà điểm xuân phân trượt lùi dọc quỹ đạo, và vì thế năm chí tuyến ngắn hơn năm sao. Chừng mười ba nghìn năm nữa, sao Chức Nữ sẽ là sao Bắc Cực.
02 · Quy đổi
Nhập một giá trị — trang này sẽ quy đổi
Tiền tố gắn vào năm được phép và các nhà địa chất dùng hằng ngày: ka cho một nghìn năm, Ma cho một triệu, Ga cho một tỉ. Tuổi Trái Đất viết là 4,54 Ga, và đó là cách viết hợp lệ.
Nhóm thứ ba trong bảng là năm trong giấy tờ. Ở đó khi thì đúng 365 ngày, khi thì 360: năm ngân hàng gồm mười hai tháng bằng nhau được nghĩ ra để lãi chia hết không dư, và nó sống lâu hơn bàn tính hàng mấy thế kỷ.
Năm Julius là loại duy nhất có độ dài ấn định chính xác: 365,25 ngày, tròn 31 557 600 giây. Nó không ứng với bất cứ gì trong tự nhiên — người ta chỉ thỏa thuận với nhau như vậy, vì thiên văn cần một năm không trôi. Năm ánh sáng được định nghĩa qua nó.
| Ghi chú | |||
|---|---|---|---|
| {u} | {name} | {value} | {note} |
03 · Bậc độ lớn
từ một vòng quay đến tuổi của vũ trụ04 · Dụng cụ đo
Người ta bắt độ dài của năm bằng gì
Một lỗ trên vòm nhà thờ và một dải đồng vắt ngang nền. Mỗi buổi trưa vệt nắng rơi xuống dải đồng, và chỗ nó rơi cho biết ngày tháng. Những đường kinh tuyến như thế được dựng trong các nhà thờ khắp nước Ý hồi thế kỷ mười bảy, và chúng đo độ dài của năm chính xác hơn bất kỳ khí cụ nào cùng thời.
Vòng khuyên được đặt trong mặt phẳng xích đạo trời. Khi Mặt Trời còn ở phía nam, bóng đổ vào bên trong; đúng lúc điểm phân, bóng của vòng khuyên rơi trúng lên chính nó. Đủ đơn giản để đúc bằng đồng, và chính xác tới vài giờ.
Một ống được cố định nghiêm ngặt trong mặt phẳng kinh tuyến: nó chỉ ngẩng lên cúi xuống được. Nhà thiên văn ghi lại khoảnh khắc một ngôi sao đi qua dây chữ thập, và từ một chuỗi những lần đi qua ấy suy ra độ dài của năm. Người ta đo như thế từ thế kỷ mười tám cho tới sâu trong thế kỷ hai mươi.
Ngày nay năm không còn được đo theo Mặt Trời. Những ăng-ten đặt ở các châu lục khác nhau cùng nghe một chuẩn tinh, và từ chênh lệch thời điểm tín hiệu tới mà suy ra tư thế của Trái Đất, chính xác đến phần nghìn giây. Năm rơi ra từ đó như một sản phẩm phụ.
05 · Quy tắc viết
a, ka, Ma — và chữ «năm» thường ngày
Ký hiệu của năm là chữ a Latinh thường, từ annus. Tiền tố SI được phép: ka, Ma, Ga. Chữ A hoa sẽ là ampe, nên chữ thường mới đúng. Tiếng Việt viết thẳng chữ «năm», tiếng Anh viết yr.
Một cái bẫy riêng là đang nói tới năm nào. Trong thiên văn, và trong định nghĩa năm ánh sáng, đó là năm Julius đúng 365,25 ngày. Trong lịch đó là trung bình Gregory 365,2425. Trong tự nhiên đó là năm chí tuyến 365,242190. Ba con số, một ký hiệu, và bản thân ký hiệu không cho biết là loại nào.
06 · Các đơn vị lân cận
Năm đứng giữa ngày và thế kỷ, và cả hai mối nối đều lệch. Số ngày trong nó không nguyên, còn thế kỷ chỉ là một trăm chẵn, phía sau chẳng có gì thuộc thiên văn. Quan hệ chính xác duy nhất mà năm có là với chu kỳ Gregory: 400 năm thành 146 097 ngày.
1/365,2422 của năm
31 556 925 s
10 thế kỷ
Quy tắc của Gregory gói gọn trong một phân số: 97 ngày nhuận cho 400 năm thay vì một trăm. Từ đó ra 146 097 ngày trong một chu kỳ và năm trung bình 365,2425 ngày — dài hơn năm chí tuyến 26 giây. Một ngày sai lệch tích lại trong 3226 năm; chẳng ai thiết kế lịch cho một kỳ hạn như thế.
07 · Phần lịch sử
Năm đã được chữa bốn lần thế nào
Các pontifex chèn thêm một tháng tùy ý họ, và cuốn lịch lệch khỏi mùa tới ba tháng. Caesar kéo nó về bằng một nhát: năm 46 trước công nguyên được cho 445 ngày và còn lại trong ký ức như năm hỗn loạn. Từ năm sau, cứ bốn năm thêm một ngày.
Công đồng buộc cách tính lễ Phục sinh vào điểm xuân phân, và buộc điểm xuân phân vào ngày 21 tháng ba. Từ giờ phút ấy, sai lệch của lịch không còn là chuyện của nhà thiên văn mà thành chuyện của giáo hội: sự trôi làm xê dịch chính ngày lễ.
Sắc chỉ của Grêgôriô XIII bỏ đi mười ngày đã tích lại và đổi quy tắc: năm chia hết cho 100 không nhuận, trừ khi cũng chia hết cho 400. Nước ta chuyển sang lịch này năm 1885, dưới thời Pháp thuộc — sớm hơn Nga, Romania, Hy Lạp và Thổ Nhĩ Kỳ. Các nước công giáo đã đổi ngay từ 1582, Anh mãi tới 1752.
Milutin Milanković đề nghị coi là nhuận những năm tròn thế kỷ mà số dư khi chia cho 900 bằng 200 hoặc 600: 218 ngày trên 900 năm, năm trung bình 365,242222 ngày. Cách ấy gần với năm thật hơn quy tắc Gregory, và hội nghị Chính thống giáo năm 1923 đã chấp nhận — dù hai cuốn lịch mãi tới năm 2800 mới tách nhau.
Một đơn vị không chịu đứng yên
Mét có định nghĩa qua tốc độ ánh sáng, giây có định nghĩa qua tần số của xêsi. Năm thì không có gì cả: nó không do một thí nghiệm ấn định, mà được đọc trên một hành tinh không ngừng thay đổi chuyển động của chính mình. Chẳng có gì để neo nó vào.
Vì thế năm không thuộc SI. Để tính toán, các nhà thiên văn lấy năm Julius và cứ thế gán cho nó một độ dài chính xác — 365,25 ngày, 31 557 600 giây. Không phải vì tự nhiên nói vậy, mà vì cần một con số cố định, và con số này tròn nhất.
Danh mục · đơn vị đo
Mỗi đại lượng một phiếu
Bảy đơn vị cơ bản của SI, hai mươi hai đơn vị dẫn xuất có tên riêng và các đại lượng ngoài hệ, thiếu chúng thì kỹ thuật lẫn lịch đều không chạy.