Kodėl mes turime keliamąsias dienas?

Kokį Filmą Pamatyti?
 
>

1 pastaba : Rytoj šuolio diena! 2020 m. Vasario 29 d. Ir aš nesu taupus (ar bent jau tingus): šis straipsnis yra šiek tiek pakeista to paties, kurį paskelbiau 2008, 2012 ir 2016 m., Versija. Galite pastebėti šabloną. Tikiuosi, kad tai darysiu iki 2200 m. Dėl priežasčių, kurios paaiškės jums skaitant, darant prielaidą, kad aš vis dar gyvas ir neužrakintas kažkur.



999 dvynių liepsnos reikšmė

Užrašas 2 : Šiame įraše matematika. Šiek tiek. Bet tai tikrai tik aritmetika; dešimtainiai skaičiai ir daugyba. Jei esate numerofobas, praleiskite iki galo, bet turėsite manimi pasitikėti skaičiais.

Jei esate numerofilas ir pedantas, galite nusiminti dėl mano šiek tiek paniekinančio reikšmingų skaitmenų naudojimo žemiau. Tačiau šiuo atveju svarbiausia yra mantisa (surinkti skaičiai dešimtainio kablelio dešinėje), nes būtent dėl ​​to visų šuolių dienų sielvartas pirmiausia kyla. Jei tai padarysiu per toli, visa ši netvarka pasidarys šiek tiek netvarkingesnė, todėl visus skaičius laikiau keturių dešimtųjų tikslumu (nebent jie baigiasi 0) ir nekreipiu dėmesio į ženklus. Taip, tai sukelia tam tikras apvalinimo klaidas, ir aš pripažįstu, kad vienaip ar kitaip tai yra ironiška visos šuolio dienos problemos dalis. Laimei, per tą laiką, kai mes čia kalbame, jie tikrai neturi didelės reikšmės.







Gerai, pasiruošę? Padarykime matematiką!


Kai buvau vaikas, turėjau draugą, kurio gimtadienis buvo vasario 29 d. Matyt, jis daug girdėjo tą pokštą.

Žinoma, jam buvo tikrai 12. Bet kadangi vasario 29 -oji yra šuolinė diena, ji ateina tik kartą per ketverius metus.

Bet kodėl ar keliama diena yra tik ketverių metų renginys?





Kodėl kas nors yra? Nes astronomija!

Gerai, gal esu šališkas, bet šiuo atveju tai tiesa. Turime du pagrindinius laiko vienetus: dieną ir metus. Iš visų mūsų kasdien naudojamų matavimų tai vieninteliai du, pagrįsti konkrečiais fiziniais įvykiais: laikas, per kurį Žemė vieną kartą sukasi aplink savo ašį, ir laikas, per kurį Žemė apeina Saulę. Kiekvienas kitas mūsų naudojamas laiko vienetas (antra, valanda, savaitė, mėnuo) yra gana savavališkas. Patogu, tačiau jų neapibrėžia nepriklausomi, savavališki įvykiai*.

Reikia maždaug 365 dienų, kol Žemė vieną kartą skrieja aplink Saulę. Jei būtų tiksliai 365 dienos, mes būtume pasiruošę! Mūsų kalendoriai būtų vienodi kiekvienais metais ir nebūtų jokių rūpesčių.

Bet taip nėra. Dienos ir metų trukmė nėra tikslus kartotinis; jie nesiskirsto tolygiai. Iš tikrųjų yra apie 365.25 dienų per metus. Ši papildoma dalis yra labai svarbi; tai prideda. Kiekvienais metais mūsų kalendorius yra išjungtas maždaug ketvirtį dienos, papildomos 6 valandos tiesiog sėdi ten, lieka.

Po vienerių metų kalendorius išjungiamas 1/4 dienos. Po dvejų metų tai yra pusė laisvos dienos, tada 3/4, o po ketverių metų kalendorius išjungiamas maždaug visą dieną:

4 metai 365 (kalendorinėmis) dienomis per metus = 1460 dienų , bet

4 metai 365,25 (fizinės) dienos per metus = 1461 diena .

Taigi po ketverių metų kalendorius yra už nugaros per dieną. Žemė per tuos ketverius metus suko vieną papildomą kartą, ir mes turime tai kompensuoti. Taigi, norėdami vėl subalansuoti kalendorių, tą dieną pridedame kartą per ketverius metus. Vasaris yra trumpiausias mėnuo (dėl kai kurių Cezario nuogąstavimai ), todėl tą dieną prilipdome, vadiname vasario 29 -ąja - šuolio diena - ir visi laimingi.

Ir todėl kas ketverius metus turime šuolio dieną. Atlikta ir padaryta.

Išskyrus ne tiek daug. Aš tau melavau anksčiau (na, tikrai ne, bet eik su manimi čia). Metai nėra tiksliai 365.25 dienų . Jei taip būtų, kas ketverius metus kalendorius pasiektų tikrąjį Žemės sukimąsi ir mums būtų gerai.

Bet taip nėra, ir čia prasideda linksmybės.

Asmeniškai aš nemanau, kad tai yra taip blogai. Kreditas: internetas; juk tai memasPriartinti

Asmeniškai aš nemanau, kad tai yra taip blogai. Kreditas: Internetas ; juk tai memas

Mūsų oficiali diena yra 86 400 sekundžių. Aš nesileisiu į detales apie pačią metų trukmę ( jei norite, susukate savo smegenis į mazgus ), tačiau dabar naudojami metai vadinami atogrąžų metais ir tai 365,2422 dienos . Tai nėra tiksliai, bet suapvalinkime iki keturių skaičių po kablelio, kad mūsų smegenys netirptų.

Akivaizdu, kad 365.2422 šiek tiek trūksta 365.25 (maždaug 11 minučių). Tai vargu ar svarbu, tiesa?

Tiesą sakant, taip. Laikui bėgant net ir ši smulkmena papildo. Pavyzdžiui, po ketverių metų mes neturime 1461 m turime fizinių dienų

4 metai 365,2422 dienomis/ (atogrąžų) metai = 1460,9688 dienos .

Tai reiškia, kad kai kas ketverius metus pridedame visą dieną, mes pridedame per daug! Žinoma, tai gana arti, bet kai kas ketverius metus į kalendorių įtraukiame visą dieną, o ne 0,9688 dienas, ji vis tiek yra išjungta.

Kur tai mus palieka? Na, mes arčiau, bet vis tiek ne tiksliai dėl pinigų; tai dar tik per plauką. Šį kartą kalendorius yra priekyje fizinio Žemės sukimosi. Pažiūrėkime, kiek į priekį.

Na, mes pridėjome vieną dieną, o ne 0,9688 dienas, o tai yra skirtumas 0,0312 dienų . Tai yra 0,7488 valandos, tai yra labai arti 45 minučių.

Tai nėra didelis dalykas, tačiau matote, kad galiausiai vėl susidursime su bėdomis. Kas ketverius metus kalendorius gauna 45 minutes. Praėjus 32 keliamiesiems metams (tai yra 4 x 32 = 128 kalendoriniai metai) vėl išeisime per dieną, nes 32 x 0,0312 dienos yra labai arti visos dienos! Tai trunka tik porą minučių, o tai yra gana gerai.

Taigi turime dar kartą pakoreguoti savo kalendorių. Vienus metus iš 128 galėtume tiesiog praleisti keliamąją dieną, o kalendorius būtų labai artimas. Bet tai yra skausmas. Kas gali prisiminti 128 metų intervalą?

Taigi vietoj to buvo nuspręsta kas 100 metų palikti šuolio dieną, kurią lengviau sekti. Taigi, kiekvieną šimtmetį galime praleisti trumpąją dieną, kad kalendorius būtų arčiau to, ką daro Žemė, ir visi būtų laimingi.

Nebent dar yra vis dar problema. Kadangi tai darome kas 100 metų, vis tiek neatliekame tinkamo koregavimo. Mes pridūrėme, kad 0,0312 dienų per 25 kartus, o ne 32 kartus, ir to nepakanka.

Tiksliau, po šimtmečio kalendorius bus priekyje

25 x 0,0312 dienos = 0,7800 dienų .

Tai beveik visa diena. Žinoma, matydami tai, ką jau išgyvenome, jums būtų atleista nuojauta, kad tai nepavyks puikiai. Ir tu būtum teisus. Mes prie to prieisime.

Bet pirmiausia, čia yra dar vienas būdas apie visa tai galvoti, kurį įmesiu tik tam, kad patikrintų matematiką. Po 100 metų turėsime 25 keliamus metus ir 75 ne keliamus metus. Tai iš viso

(25 keliamieji metai x 366 dienos/keliamieji metai) + (75 metai x 365 dienos per metus) = 36 525 kalendorinės dienos .

Tačiau iš tikrųjų mes turėjome 100 metų 365,2422 dienas arba 36,524,22 dienas. Taigi dabar mes einame

kaip vertinama Ferriso Buellerio poilsio diena

36,525 - 36524,22 = .78 dienos

kuris pagal apvalinimo klaidas yra tas pats, kurį gavau aukščiau. Woohoo. Matematika veikia. (duh)

Mėnulio fazė 2020 m. Vasario 29 d. Kodėl? Nes taiPriartinti

Mėnulio fazė 2020 m. Vasario 29 d. Kodėl? Nes tai gražu, ir aš supratau, kad tai bus gera pertrauka nuo matematikos. Kreditas: NASA mokslinė vizualizacijos studija

Kur aš buvau? O, teisingai. Taigi, po 100 metų kalendorius įgavo daugiau nei 3/4 paros fizinio dienų skaičiaus per metus, kai kas ketverius metus pridedame visą dieną. Tai reiškia, kad turime sustabdyti kalendorių ir leisti Žemės sukimui pasivyti. Norėdami tai padaryti, kartą per šimtmetį mes ne pridėti keliamą dieną.

Kad būtų paprasčiau (nes taip reikia), tai darome tik tais metais, kurie dalijasi iš 100. Taigi 1700, 1800 ir 1900 m. ne keliamieji metai. Mes nepridėjome papildomos dienos, o kalendorius buvo daug arčiau realybės.

Bet atkreipkite dėmesį, sako jis piktai šyptelėjęs, kad nepaminėjau 2000 metų. Kodėl gi ne?

Nes kaip prieš akimirką sakiau, net ir šio paskutinio žingsnio nepakanka. Atminkite, kad po 100 metų kalendorius vis dar nėra išjungtas sveiku skaičiumi. Tai į priekį 0,7800 dienų. Taigi, kai atimame dieną ne kiekvienais šimtmečiais keliamaisiais metais, mes permokame; mes per daug atimame . Mes už nugaros dabar, iki

1 - 0,7800 dienų = 0,2200 dienų .

Arg! Taigi kas 100 metų kalendorius atsilieka 0,22 dienos. Jei čia lenkiate mane (ir tikrai, šiuo metu vos suspėju su savimi), galite pasakyti „Ei! Šis skaičius, padaugintas iš 5, yra labai artimas visai dienai! Taigi turėtume atidėti šuolio dieną atgal į kas 500 metų, o tada kalendorius vėl bus labai artimas! “

Ką aš galiu pasakyti? Akivaizdu, kad esate labai protingas ir logiškas mąstytojas. Deja, žmonės, atsakingi už kalendorius, nesate jūs. Jie nuėjo kitu keliu.

Kaip? Užuot pridėję keliamą dieną kas 500 metų, jie nusprendė ją pridėti kas 400 metų! Kodėl? Na, apskritai, jei yra sunkesnis būdas ką nors padaryti, tai ir bus padaryta. Neturiu geresnio atsakymo, bet atrodo, kad tai gana dažnai.

Taigi, po 400 metų keturis kartus (kartą per 100 metų 400 metų) sujaukėme kalendorių 0,22 dienos, o po keturių šimtmečių kalendorius vėluoja

4 x 0,22 dienos = 0,88 dienos .

Tai beveik visa diena, todėl bėkime. Tai reiškia, kad kas 400 metų į kalendorių galime stebuklingai pridėti vasario 29 d., Ir vėl kalendorius yra šiek tiek arčiau tikslumo.

Kaip patikrinimą, dar kartą atlikime matematiką kitaip. Iki praėjusių metų vasario per 400 metų ciklą mes turėjome 303 ne keliamus metus ir 96 keliamuosius metus (atminkite, kad 400 metų dar neskaičiuojame).

(96 keliamieji metai x 366 dienos/keliamaisiais metais) + (303 metai x 365 dienos per metus) = 145 731 kalendorinė diena .

Jei 400 metų nepadarysime keliamaisiais metais, pridėsime dar 365 dienas, kad iš viso gautume 146 096 dienas.

Bet mes tikrai turėjome

400 x 365,2422 dienos = 146 096,88 dienos .

Taigi aš buvau teisus! Po 400 metų atsiliekame 0,88 dienos, todėl pažeidžiame „kas 100 metų“ taisyklę papildyti per visą dieną kas 400 metų, o kalendorius yra daug arčiau grafiko.

Matome, kad likusi dalis yra 0,88 dienos, o tai tikrinama pagal ankstesnį skaičiavimą, todėl esu įsitikinęs, kad tai padariau teisingai. (phew)

Jei jums labiau patinka grafika ir mano balsas jums visa tai pasako, žiūrėkite šį vaizdo įrašą.

Bet aš negaliu to leisti. Turiu pažymėti, kad net ir po viso to kalendorius vis dar nėra visiškai tikslus, nes dabar mes priekyje vėl. Mes pridėjome visą dieną kas 400 metų, kai turėjome pridėti tik 0,88 dienas, taigi dabar esame priekyje

1 - 0,88 dienos = 0,12 dienos .

Juokingas dalykas, niekas dėl to nesijaudina . Nėra jokių oficialių taisyklių, skirtų keliamosioms dienoms, kurių ciklas didesnis nei 400 metų. Manau, tai labai ironiška, nes žengę dar vieną žingsnį galime sukurti kalendorių nepaprastai tikslus. Kaip?

Suma, kurią mes atleidžiame kas 400 metų, yra beveik 1/8 dienos! Taigi po 3200 metų mes turėjome 8 iš tų 400 metų ciklų, taigi mes esame priekyje

8 x 0,12 dienos = 0,96 dienos .

Jei kas 3200 metų vėl paliktų kalendorines dienas, mes atsiliktų tik 0,04 dienos! Tai kur kas geriau nei bet kuris kitas iki šiol atliktas koregavimas (gerai iki mažiau nei minutės). Negaliu patikėti, kad nustojome taisyti per 400 metų ciklą.

Bet vis tiek, taip, mes baigėme! Dabar galime, pagaliau , pažiūrėkite, kaip veikia keliamųjų metų taisyklė.

Ką daryti, kad suprastum, ar tai keliamieji metai, ar ne:

Šuolio dieną pridedame kas 4 metus, išskyrus kas 100 metų, išskyrus kas 400 metų.

Kitaip tariant...

Jei metai dalijasi iš 4, tai keliamieji metai, NEMOKAMAI

jis taip pat dalijasi iš 100, tada jis yra ne keliamieji metai, NEMOKAMAI

metai dalijasi iš 400, tada jie yra keliamieji metai.

Taigi 1996 -ieji buvo keliamieji metai, tačiau 1997, 1998 ir 1999 m. 2000 -ieji buvo keliamieji metai, nes nors ir dalijasi iš 100, tai yra taip pat dalijasi iš 400.

1700, 1800 ir 1900 metai nebuvo keliamieji metai, tačiau 2000 m. 2100 nebus, nei 2200, nei 2300. Bet 2400 bus.

visi nukrito sąjungininko karterio santrauka

Šią 400 metų trukmę 1582 metais pradėjo popiežius Grigalius XIII. Tai pakankamai arti 1600 metų (tai buvo keliamieji metai!), Taigi mano knygoje 4800 metai turėtų būti ne būti keliamaisiais metais, o tada kalendorius bus išjungtas mažiau nei minute, palyginti su Žemės sukimu. Tai įspūdinga.

Bet kas manęs klauso? Jei pavyko taip toli, nekepant smegenėlių, manau tu paklausyk manęs. Visa tai, mano nuomone, yra smagu, ir jei jūs vis dar esate su manimi čia, tada apie keliamus metus žinote tiek pat, kiek aš.

Ko tikriausiai yra per daug. Viskas, ką jums tikrai reikia žinoti, yra tai, kad šie 2020 metai yra keliamieji metai, ir kurį laiką turėsime daug daugiau. Galite perskaityti mano matematiką ir patikrinti, jei norite ...

Arba galite tiesiog manimi tikėti. Pavadink tai tikėjimo šuoliu.


*Taip, mėnuo yra pagrįstas Mėnulio ciklais, tačiau nėra tikrojo „mėnesio“ apibrėžimo; Tai yra viena iš priežasčių, dėl kurių jie yra visur.