Древние изобретения
Шрифт:
Как вычислить длительность года с помощью палки и нескольких камешков: обведите на земле площадку и укрепите вертикально колышек. Начиная утром, с конца лета, отмечайте с помощью гальки или любого другого маркера конец тени, отбрасываемой колышком. Сделайте в течение дня еще несколько отметок. Повторяйте этот процесс ежедневно. Кривая, полученная с помощью отметок, по мере прибывания дня будет постепенно удаляться от колышка, а затем начнет двигаться в обратную сторону. Эта тонка поворота (В) отмечает зимнее солнцестояние (самый короткий день года). Продолжайте строить кривые с помощью камешков, пока не будет достигнута другая точка обращения солнца (А), отмечающая летнее солнцестояние (самый длинный день в году). Подсчитайте число дней, которое укладывается на кривой при движении тени от А до В и обратно — их должно оказаться 365.
Сделав
Этот сценарий недалек от истины. Совершенно естественно представить себе древнего человека, заинтригованного движением солнца по небу. Исследовать это явление древних людей вдохновляло простое наблюдение за тем, что деревья и шесты палаток отбрасывали зимой более длинные по сравнению с летом тени. В последующем эти наблюдения позволили египтянам изобрести первые хронометрические устройства (см. "Часы" в разделе Техника и технологии), а греческому географу Эратосфену точно определить окружность Земли (см. "Изготовление карт" в разделе Транспорт).
Кроме того, на очень раннем этапе истории человечество уже могло иметь точные знания как о лунных фазах, так и о продолжительности года, чтобы придумать удобный действующий календарь. Однако здесь-то и начинались настоящие трудности. Свойственная всем календарям проблема заключается в том, что наша на первый взгляд гармоничная солнечная система в действительности представляет собой абсолютную путаницу. Один оборот Земли вокруг своей оси означает один день, но 365 оборотов не равны времени, которое потребуется земному шару, чтобы пройти по орбите вокруг Солнца (то есть год). Это время составляет 365,242199 дня. Подобным же образом лунный месяц также не является круглой цифрой — он составляет 29,53059 дня. И в то время как, по грубому подсчету, в году 12 месяцев, они составляют всего 354,36706 дня — на 11 дней меньше, чем в солнечном году.
Стоит попытаться учесть все эти факторы в одной системе, и у вас заболит голова. Поэтому создание действующего календаря было одной из насущных проблем человечества.
Самый ранний календарь, о котором сохранилось письменное свидетельство, был изобретен шумерской цивилизацией Южного Ирака. Приблизительно к 3000 г. до н. э. шумеры придумали сравнительно простой календарь для двух сезонов (зимы и лета), делившийся на 12 месяцев по 29 или 30 дней каждый. Они регулировались по наблюдениям за луной; каждый новый месяц начинался вечером при исчезновении лунного серпа. Чтобы урегулировать разницу между сезонным и лунным годами, шумеры просто добавляли так называемый прибавленный месяц для согласования календаря с солнечным годом. Он вводился, когда нужно было, чтобы система совпадала с действительностью.
Этот метод прибавления, впервые засвидетельствованный у шумеров в XXI в. до н. э., остался (и все еще сохраняется в несколько иной форме) стандартным методом регулирования календаря. К этому времени шумеры ввели также формальный год из 360 дней, основанный на округлении лунного месяца до 30 дней, умноженных на 12. Это соответствовало их шестидесятичной системе счета (основанной на числе 60, в противоположность более широко распространенной и используемой в настоящее время десятичной системе, основанной на 10). Несмотря на то что сезонный год на 5 дней длиннее, год из 360 дней точно делится на 60 и поэтому стал основой для всей шумерской календарной и астрономической философии. Следуя примеру шумеров, мы все еше делим небо и фактически любой круг на 360 математических градусов.
Примерно в то же время, когда проводились эксперименты с шумерским календарем, за солнцем и луной велись тщательные наблюдения с огромного круга из грубо высеченных камней, сооруженного строителями мегалитов
В Древнем Китае пережившие века "гадательные кости", которыми пользовались правители династии Шан для предсказания будущего в XIV—XIII вв. до н. э., доказывают, что китайцы имели лунный календарь, похожий на шумерский. К 12 лунным месяцам (по 29 или 30 дней) через каждые 2—3 года добавляли 13-й месяц, чтобы обеспечить соответствие солнечному году. Позднее необходимость в надежном календаре возросла из-за того, что его стали связывать с астрологией, и одной из основных обязанностей императора было следить, чтобы календарь велся точно. Для этого императорским двором было проведено около 100 календарных реформ, начиная с первого объединения империи в 221 г. до н. э. и до конца династии Мин в 1644 г. н. э., то есть по одной реформе каждые 20 лет.
Календарные циклы
Между тем в Новом Свете в течение 1 тысячелетия н. э. над проблемой календаря самостоятельно работали мудрецы высокоразвитой цивилизации сапотеков в Мексике. Календарь сапотеков очень подробно описывается рядом надписей на стенах, тянущихся вдоль главного церемониального двора города Монте-Альбан в горах Мексики. Возможно, сапотеки отчаялись связать лунные движения с солнечными и в результате приняли систему, полностью отличающуюся от систем Старого Света. Вместо того чтобы построить свой календарь на основании лунного года, состоящего приблизительно из 354 дней, они приняли для своих религиозных празднеств священный календарь из 260 дней, происхождение которого совершенно не ясно. Однако это позволило сапотекам, а позднее майя и ацтекам разработать календарь в виде причудливой и все более усложняющейся игры с числами. За 52 повторения обычного года из 365 дней проходит 73 года из 260 дней, и тогда по этим двум календарным циклам начинается отсчет дней опять с одного и того же дня. Календарный цикл из 52 лет (18 980 дней) стал характерной чертой древней мексиканской культуры. Когда в XVI в. испанцы завоевали Мексику, они записали, что конец 52-годичного цикла был встречен индейцами с великим унынием; возникли опасения, что солнце больше не взойдет, и первый рассвет нового календарного цикла явился причиной бурного празднества.
Еще более сложные числовые манипуляции были придуманы народом майя, который спустя 1000 лет после сапотеков выработал 360-дневный год, называемый тан, делившийся на 18 месяцев по 20 дней; 5 дней, выделенные из 365-дневного года, считались "днями дурных примет". Майя имели лунный календарь и тот же 260-дневный период, что
На схеме (слева) показан вариант древнего американского года из 260 дней, используемого ацтеками. Последовательность из 20 имевших названия дней (верхний круг) переплетается с последовательностью чисел от 1 до 13 (нижний круг). Таким образом, первая "неделя " года начинается днем "Один крокодил " и длится 13 дней, после чего круг чисел начинается снова, и круг дней перемещается на следующую дюжину мест, создавая вторую "неделю начинающуюся с "Одного тростника ". Через 13 дней начинаюсь третья с "Одной головы смерти " и так далее, до конца года, причем каждая неделя обозначается ее первым днем.