用科學方式輕鬆懂曆法：1週為什麼有7天？24節氣怎麼來？

你知道古羅馬曾經歷過1年445天的大混亂嗎？
你知道俄國曾因為使用舊曆法而在倫敦奧運遲到嗎？
1天24小時、1年365天是現在世界通用的時間系統，
但你知道規定這一切的「曆法」是怎麼來的嗎？

先來說個有關曆法的真實故事。1908年的倫敦奧運從4月27日開始到8月12日，當時的帝俄組了一支代表團，沒想到抵達英國時，原本預定參加的比賽項目都已經結束了。原來帝俄用的「儒略曆」和英國用的「格里曆」相差了12天之多！因為遲遲未採用新曆法，俄國竟然錯過了1908年的倫敦奧運！
現在世界各地通用的曆法，是以太陽運行作為記年標準的公曆，也就是陽曆。因為有了此一共通標準，即使再久以後的事也能先預定下來，例如每4年1次的世界盃足球賽，更可以在全世界共同的日子舉行慶祝儀式，就像每年12月31日全球迎接新年的跨年倒數。

曆法是長時間的紀時系統，它誕生自古代人們持續觀察天象及太陽與月亮的推移。具體地說，就是對年、月、日、時的安排。因為農事活動和四季變化密切相關，所以曆法最初是因應農業生產的需要而制定出來的，春分播種、秋分收割，曆法可說是與我們的生活息息相關。

本書將深入淺出地介紹曆法的演變，以及1天、1週、1個月、1年等構成曆法要素的時間系統，並透過科學的方式講解這些要素的基礎，如太陽與月亮的運動、季節遞嬗、潮汐漲退、日月蝕等現象。透過了解曆法可以發現，其實我們生活中必備的月曆，竟然隱藏了這麼多有趣的天文學、數學和科學知識！

當我自我介紹在天文台計算曆法時，許多人都非常訝異。別說一般人了，相關工作者也是如此。曆法計算室正是這樣小而不起眼的單位。

然而，就在2011年3月11日東日本大地震帶來前所未見的災害那晚，曆法計算室的網頁瀏覽數突如其來地暴增，一如元旦日出之時。我仔細地尋找原因，發現是災區的人們在twitter上鼓勵大家「沒有黎明不來的黑夜，再一會兒就日出了，加油」。這件事提醒了我，透過曆法也能為社會做出貢獻。

所謂曆法，是指透過觀察太陽與月亮的變化，掌握週期性，預測將來，好讓農事按照計畫順利推行所思考出來的規則。因此，曆法中潛藏了許多天文學要素，而擁有曆法的統治者也能創造出龐大的國家與文明。不論是好是壞，曆法都對社會影響甚鉅。

關於1年、季節、1個月、1週、1天、1小時、1分、1秒、閏年、閏月、閏秒等曆法的構成要素，本書將嘗試以天文學的視角來講解。後半將進一步闡述這些要素的基礎，如太陽與月亮的運動、日蝕與月蝕、潮汐漲退等現象。

關於曆法計算室的祖先幕府天文方（由江戶幕府設置的研究機構，負責觀察天象及制定曆法），有一本描寫其初代官員澀川春海一生的暢銷時代小說《天地明察》（沖方丁著），肯定有許多書迷透過這部作品而對曆法產生興趣。若本書能滿足各位的需求，我將倍感榮幸。

最後，我想藉此機會，對本書出版盡心盡力的岡村知弘，以及Beret出版社的大家，致上謝意。

2012年5月
片山真人

前言
目錄

第1章　曆法是如何決定的？
1.　1年為什麼有365天？
何謂1年？
調查1年的長度
儒略曆與格里曆
2. 何謂1個月？
計算月亮的盈虧
古羅馬曆法的特定日期
曆法之道通羅馬
年初與年末
為什麼2月比較短？
3. 為什麼季節會變化
地球運轉造就季節遞嬗
二十四節氣與季節
何謂雜節？
4.　星期是如何誕生的？
7日循環的誕生
星期的神明
星期的順序是如何決定的？
安息日是星期幾？

第2章　日出與日落
1. 何謂1天？
地球自轉造成日夜循環
1天從哪裡開始？
1天為什麼有24小時？
1小時為什麼有60分鐘？
2. 日出、日落
何謂日出、日落？
季節循環與日出日落
夏至的日出
夏至的日落
冬至的日出日落
春分、秋分的日出日落
3. 日出日落的定義
春分及秋分的白天與夜晚等長？
登山後日出變早
4. 黎明與黃昏
黎明與黃昏的長度
黎明與黃昏的定義

第3章 太陽的中天
1.　何謂太陽的中天？
中天高度的季節變化
中天高度與白晝長度
中天高度與地球的周長
從太陽的移動推測方位
2.　中天時刻代表的意義
中天時刻會變化
日出日落提早或變晚的日子

第4章 月的圓缺
1. 月的圓缺
為什麼月亮會產生盈虧？
2. 關於月齡
何謂月齡？
月亮的稱呼
3. 月出月落與中天
月出月落、中天與月亮的圓缺
月出月落、沒有中天的日子

第5章 為什麼會發生日蝕與月蝕？
1. 何謂日蝕？
日蝕的原理與種類
美麗的偶然
2. 何謂月蝕？
月蝕的原理與種類 118
月全蝕的顏色
3. 日蝕與月蝕何時會發生？
日蝕的週期
補足與交點間的距離
月蝕的週期

第6章 漲潮與退潮
1. 為什麼會發生潮汐現象？
月亮會將地球拉長
太陽也會將地球拉長
潮汐與地球自轉
潮汐的週期
潮汐會產生能量
2. 潮汐與自轉變動
發生潮汐現象時，地球自轉會變慢，月亮則會加速
何謂閏秒？

附錄 2012年主要的天文現象
5月21日的日環蝕
6月6日的金星凌日
8月14日的金星蝕
其他的天文現象