Strona głównaPytania → Data równonocy

Data równonocy

Pytanie

Pyta Rafał

Której dokładnie nocy w tym roku 2015 jest równonoc, czy to z 19 na 20 czy z 20 na 21 marca? Czy to prawda że z biegiem lat przesuwa nam się data rozpoczęcia wiosny teraz jest to 20 marca w dalszej przyszłości wręcz 18 marca?

Odpowiedź

Odpowiada dr hab. Piotr Sułkowski

W roku 2015 równonoc wiosenna miała miejsce 20 marca. Natomiast należy być uważnym używając tego pojęcia i określając związany z nim moment czasu. Mniej formalnie pojęcia równonocy używa się do określenia doby, w której dzień trwa tyle samo czasu co noc. Jednakże ścisła równość dnia i nocy nigdy nie występuje – bardziej poprawną definicją dnia równonocy byłoby podanie dnia, w którym po raz pierwszy w ciągu rok dzień jest dłuższy niż noc. Tym niemniej, to także nie jest bardzo precyzyjna definicja. W związku z tym równonoc definiuje się w ścisły sposób jako konkretny moment (a nie cały dzień!), w którym ekliptyka (czyli wielkie koło na sferze niebieskiej, po którym w ciągu roku obserwujemy pozorny ruch Słońca) przecina równik niebieski (czyli koło, którego płaszczyzna pokrywa się z płaszczyzną równika ziemskiego). Równoważnie jest to moment, w którym obie półkule są równomiernie oświetlone; w tym momencie Słońce przechodzi przez tzw. punkt Barana. W ciągu roku są dwa takie momenty – zwane odpowiednio równonocą wiosenną i jesienną – które można wyznaczyć bardzo dokładnie; w szczególności w roku 2015 równonoc wiosenna nastąpiła 20 marca o godzinie  23:46 (czasu środkowo-europejskeigo, CET). Dokładne chwile równonocy wiosennej i jesiennej (a także przesilenia letniego i zimowego) od 1 r. n.e. do roku 2099 można znaleźć na tej stronie (w prawym górnym rogu tabelki można wybrać interesujący nas zakres lat).

Jak ze wspomnianej tabelki widać, chwile równonocy wiosennej oraz odpowiadające im dni oscylują (od roku 1583! – o czym za chwilę) pomiędzy 19, 20, raz 21 marca – ale nie bardziej. Stałość (w granicach tych dni) daty równonocy związana jest z własnościami kalendarza którym obecnie się posługujemy, czyli tzw. kalendarza gregoriańskiego. Należy jednak zaznaczyć, że jak każdy kalendarz dzielący rok na pełne dni, nie jest on kalendarzem idealnym – obrót Ziemi wokół Słońca nie trwa dokładnie 365 dni, ale ok. 365,2422 dni – dlatego należy ten dodatkowy ułamek dnia jakoś uwzględnić w rachubie czasu.

Warto wspomnieć, że od roku 45 p.n.e. obowiązywał inny kalendarz – tzw. juliański – wprowadzony przez Juliusza Cezara, w którym założono, iż ten dodatkowy ułamek dnia to dokładnie ćwierć doby (czyli dokonano zaokrąglenia 365,2422 $\simeq$ 365,25), i w związku z tym co czwarty rok był uznawany jako przestępny (liczący 366 dni) – cztery ćwiartki dnia zgromadzone w ciągu czterech lat dawały dodatkowy, 366-ty dzień w roku przestępnym. Tym niemniej, z powodu tego zaokrąglenia, kalendarz ten ciągle nie był niezbyt dokładny – w stopniu takim, że pory roku cofały się o jeden dzień na 128 lat. Może to się wydawać niebyt dużo – ale z tego powodu początek wiosny (określany jako data równonocy wiosennej), który w roku 45 p.n.e. wypadał właśnie 21 marca, przesunął się na dzień 10 marca w połowie XVI wieku. W związku z tym w roku 1582 papież Grzegorz XIII ogłosił reformę kalendarza, w ramach której kalendarz juliański zastąpiono kalendarzem gregoriańskim. W tym kalendarzu (obecnie wciąż stosowanym) lata przestępne występują co 4 lata, ale nie są nimi lata podzielne przez 100, ale niepodzielne przez 400 (z tego powodu lata 1700, 1800 i 1900 nie były przestępne, natomiast 1600 oraz 2000 były przestępne); koryguje to wspomniany wyżej problem i dzięki temu kalendarz gregoriański opóźnia się o jeden dzień w ciągu 3322 lat (a nie zaledwie w ciągu 128 lat, jak to było w przypadku kalendarza juliańskiego). Ponadto, aby zniwelować opóźnienie pór roku powstałe podczas stosowania kalendarza juliańskiego, w roku 1582 pominięto 10 dni i przyjęto, że po czwartku 4 października nastąpił piątek 15 października. Dzięki temu w roku 1583 równonoc wiosenna znowu wystąpiła 21 marca.

Wracając do zadanego pytania – w kalendarzu juliańskim rzeczywiście równonoc po ok. 200-300 latach mogłaby wypaść 18 marca (zakładając, że obecnie wypada 20 marca). Natomiast dzięki stosowaniu kalendarza gregoriańskiego opóźnienie takie nie występuje.

Warto też wspomnieć, że reforma związana ze zmianą kalendarza juliańskiego na gregoriański przeprowadzona była przede wszystkim z powodów religijnych – o ile data początku wiosny i jej zmiana sama w sobie nie była aż tak istotna, to ważne było to, że na jej podstawie wyznaczana jest data Wielkanocy: Wielkanoc powinna wypadać w pierwszą niedzielę po pierwszej wiosennej (czyli po 21 marca) pełni Księżyca, a jednocześnie być zgodna z datą ukrzyżowania Jezusa, wedle kalendarza żydowskiego przypadającą 14. lub 15. dnia miesiąca Nisan. Dzięki wprowadzeniu kalendarza gregoriańskiego nie powstawała zatem rozbieżność związana z systematycznymi zmianami daty równonocy i początku wiosny.

Można by uznać, że kalendarz gregoriański wciąż nie jest idealny, i po ok. 3000 lat trzeba będzie skorygować jednodniowe opóźnienie. Opóźnienie to obliczone jest jednak na podstawie czasu obiegu Ziemi wokół Słońca w czasach obecnych, i w skalach kilku tysięcy lat mogą na niego mieć wpływ czynniki, których nie jesteśmy w stanie dokładnie wyliczyć  i przewidzieć: precesja Ziemi (zmiana nachylenia jej osi względem płaszczyzny obiegu Słońca), wpływ (przyciąganie) innych planet na kształt orbity Ziemi, przyciąganie Księżyca i pływy oceanów, itd. Dlatego też nie bardzo jest sens korygować (potencjalną) nieścisłość kalendarza gregoriańskiego i zastępować go jakimiś innymi kalendarzami.

Kilka szczegółów dotyczących tych zagadnień można także znaleźć w następującym artykule.