Векове наред опитите да се синхронизират календарите с продължителността на естествената година са сеели хаос - докато концепцията за високосна година не предостави начин да се компенсира пропуснатото време.

"Всичко се свежда до факта, че броят на оборотите на Земята около собствената ѝ ос, или дните, не е свързан по никакъв начин с това колко време е необходимо на Земята да обиколи Слънцето", казва Джон Лоу, който до пенсионирането си ръководи Отдела за време и честотно деление на Националния институт за стандарти и технологии (NIST), пише списание National Geographic.

Снимка: iStock by Getty Images

Слънчевата година е с продължителност приблизително 365,2422 дни. Никой календар, състоящ се от цели дни, не може да пасне на това число, но простото игнориране на привидно малката част след запетаята създава много по-голям проблем, отколкото може да се предположи.

Хората отдавна организират живота си в съответствие с това, което наблюдаваме в небето. Древните египтяни засаждали реколтата си всяка година в нощта, когато най-ярката нощна звезда изчезва, докато историците в Древна Гърция и Рим също разчитали на позициите на звездите, за да поставят събитията във времето. Религиозните лидери пък очакват празничните дни да съответстват на определени сезони и лунни фази.

Ето защо по-голямата част от съвременния свят е възприела Григорианския календар и неговата система с високосна година, за да позволи на дните и месеците да са в крак със сезоните. "Създали сме календар, който се доближава [до точността]", казва Лоу, "но за да работи, трябва да използвате тези трикове с високосния ден, които имат някои странни правила."

Древни стратегии за отчитане на времето

Усилията да съобразим графика на природата с нашия собствен график са несъвършени от самото начало.

Ранните египтяни (преди около 3100 г. пр.н.е.) и други общества от Китай до Рим някога използвали лунни календари за проследяване на времето.

Но лунните месеци са средно 29,5 дни, а годините само около 354. Така че обществата, които спазват лунното време, бързо се отклоняват от продължителността на сезоните поради 11-дневно забавяне.

Други древни календари, датиращи от времето на шумерите преди 5000 години, просто разделят годината на 12 месеца от по 30 дни всеки. Но тяхната 360-дневна година е почти със седмица по-кратка от реалното ни годишно пътуване около Слънцето.

Практиката за добавяне на допълнителни дни към годината е стара поне колкото тези системи.

"Когато египтяните приемат този календар, те са наясно, че има проблем", казва Лоу. "И за да го решат, просто добавили допълнителни пет празнични дни в края на годината."

Юлий Цезар създава "година на объркването"

По времето, когато Юлий Цезар се радва на прочутата си афера с Клеопатра, лунният календар на Рим се е отклонил от сезоните с около три месеца - въпреки опитите да бъде променен чрез нередовно добавяне на дни или месеци към годината.

За да възстанови реда, Цезар се обръща към египетската 365-дневна година, която още през III век пр.н.е. е установила системата с високосната година, така че на всеки четири години да коригира календара.

Цезар възприема системата, като постановява една година на объркване с продължителност 445 дни (46 г. пр.н.е.), за да коригира дългите години на отклонение наведнъж. След това той налага година с 365,25 дни, като просто добавя високосен ден на всяка четвърта година (Юлиански календар).

Но дори тази система не е безпогрешна, тъй като четвърт от деня, добавян на високосна година, е малко по-дълъг от остатъчните 0,242 дни от слънчевата година. Това прави календарната година с около 11 минути по-кратка от слънчевата, така че двете се разминават с цял ден на всеки 128 години.

"Както се оказва, добавеният цял ден на всеки четири години, е с малко в повече", казва Джеймс Евънс, физик от Университета в Пюджет Саунд, САЩ, и редактор на Journal for the History of Astronomy.

Реформиране на правилата за високосна година

Това малко несъответствие при въведената от Цезар система, както и въвеждането на Григорианския календар през XVI век, води до изместване на важни дати, включително християнските празници, с около 10 дни.

Календарът на папа Григорий XIII е представен през 1582 г. - след поредното драстично възприемане на тактиката за изкривяване на времето.

"Григорий реформира календара, като премахва десет дни от месец октомври същата година", казва Евънс. "След това са променени правилата за високосния ден, за да се коригира проблема."

Сега високосните години, които се делят на 100, като 1900 г., се пропускат, освен ако не се делят и на 400, като 2000 г., когато правилото се спазва. Никой жив човек днес не помни последния изгубен високосен ден, но затова пък премахването на тези три високосни дни на всеки 400 години поддържат календара.

Модерни алтернативни календари

Дори днес някои календари отхвърлят високосната година, предназначена да ни държи в час с нашата орбита, докато други пренебрегват Слънцето напълно.

Ислямският календар е лунна система, която добавя само 354 дни и се измества с около 11 дни от Григорианския календар всяка година - въпреки че понякога се добавя един високосен ден.

И докато Китай използва Григорианския календар за официални цели, традиционният лунно-слънчев календар все още е популярен в ежедневието. Той следва фазите на луната и добавя цял високосен месец около веднъж на всеки три години.

"Няма нищо свято в това да заключим календара към слънчевата година по начина, по който го правим", казва Евънс. "Хората могат да свикнат с всяка календарна система. Но след като свикнат с нея, това, което наистина ги дразни, е когато нещо се промени."

Бъдещи усложнения

Настоящата григорианска календарна система прави дробните дни на слънчевата година и календара на високосната година почти равни, като понякога пропуска високосен ден.

Тази система произвежда средна продължителност на годината от 365,2425 дни, само с половин минута повече от слънчевата година. С това темпо ще отнеме 3300 години, преди Григорианският календар да се измести дори с един ден от нашия сезонен цикъл.

Това означава, че бъдещите поколения в крайна сметка ще трябва да вземат решение за високосна година - макар и не за дълго време.

"Така че след 3000 години хората може да решат да променят календарната система", казва Лоу. "Просто ще трябва да изчакаме и да видим."

Снимка: iStock by Getty Images