天文历法的确立在农业社会中是非常重要的,因为农业生产与气候条件密不可分。什么时候适宜耕作,什么时候适宜播种,什么时候适宜收获,只有掌握好时机才能保证丰收。现在世界上通用的历法被称为公历,而公历的鼻祖就是古埃及的太阳历。
古希腊历史学家希罗多德曾把埃及称之为“尼罗河的礼物”。古埃及气候炎热,雨水稀少,大部分国土都是沙漠,然而这一切不利的条件都没有妨碍埃及成为农业发达的地区,只因为尼罗河由南到北贯穿埃及全境。尼罗河每年都会定期泛滥,在阿斯旺大坝(1970年启用)建成调节尼罗河水流之前,埃及人们全仰仗它才得以继续生存。每年的6月份,尼罗河开始涨水,然后从7月份到10月份则是泛滥期。那时候,洪水会夹带着大量的腐殖质,灌溉尼罗河两岸龟裂的农田,洪水一直持续到11月份才消退。洪水退去,留下的是一层沃土。由于尼罗河每年涨水基本上都是定时定量的,所以埃及从来没有出现过洪水滔天淹没一切的大灾。这方便了古埃及人后来最早创建大规模的水利灌溉系统和历法的制定。
历法制定的主要内容是:确定年、月、日的计算方法和它们之间的关系。其中“日”和“月”比较容易确定,因为它们的周期现象有着非常显著的起止标志,但是“年”就不一样了,它的长度并不是那么容易确定的。因此,各种各样的历法基础都是确定一年从哪一天开始。在古王国时期(约公元前3100年-公元前2200年),古埃及人发现,每当尼罗河开始泛滥之时,天狼星与太阳就会同时出现在埃及的地平线上(天文学上称为偕日升),于是,古埃及人就把这一天定为一年的第一天。但是,天狼星偕日升的周期也并不完全相同。经过古埃及人的推算得出:天狼星偕日升那天在120年之后,与120年前偕日升的那一天正好相差一个月,而到了第1461年,偕日升那天又正好成了一年的开始。古埃及人用天狗周来命名这个1460年的周期。原来在他们的神话中,天狗是用来称呼天狼星的。其实古埃及人的计算结果和今天天文学家的计算结果相差无几,都是以365天为一年,只比实际一回归年(36525天)少了025天;而120年过去之后则少了30天;1460年之后,就会少了365天,正好少了一年。就这样,一年的天数确定下来。接下来,就是把一年分为12个月,每个月30天,年终再加5天宗教节日。为了便于农业生产,古埃及人还把一年分为3季,即“泛滥季”、“长出五谷季”和“收割季”,每季4个月,完整的太阳历就这样形成了。古埃及人之所以能制定出如此精确的历法,完全在于他们长期细致的天文观测。
太阳历传入欧洲之后,罗马统帅盖乌斯·尤利乌斯·恺撒在公元前46年以太阳历为基础编制了《儒略历》。《儒略历》针对埃及太阳历中每年约025天的误差,作了相关的调整:将“年”分为平年和闰年,平年每年365天,闰年每年366天,每4年设一闰年。一年照旧12个月,但是每月天数又有所变化,单月每月31天,双月中除了2月之外,其他双月每月30天,至于2月,平年为29天,闰年为30天。恺撒死后,奥古斯继位,他因为自己生在8月,于是便从2月份中抽出一天加在8月上,让8月也变成大月,即31天。同时,把相应的9月和11月定为小月,10月和12月定为大月。经过这样一改再改,各月的天数与今天使用的公历基本上相同了。
罗马皇帝在公元325年的一次君士坦丁宗教会议上规定,将《儒略历》定为基督教的历法,但是没有规定哪一年是它的起点。到了公元6世纪时,基督教徒们决定把五百多年前,基督教的创始人耶稣基督诞生的那一天定为公元元年。“公元”在拉丁文中的意思是“主的生年”,用英文AD来表示。而在这一年以前则被称为“公元前”,意为“基督以前”,用英文BC来表示。
《儒略历》虽然是在古埃及的太阳历上进步起来的,但是它和太阳运动周期回归年相比,还是有误差的,这其中相差了11分14秒,累积128年之后又相差了一天。《儒略历》在欧洲通行了一千六百多年,到了16世纪下半叶,历法上的日期比周期回归年迟了整整10天。比如:1583年的春分应该是在3月21日,但是历法上却是3月11日。此外,教会还规定,耶稣复活节应该是在过春分月圆之后的第一个星期日,但是由于春分已经相差10天之多,所以耶稣究竟是哪一天“复活”的,也就成了问题。因此,对《儒略历》作进一步的修改,已经到了势在必行的地步。于是到罗马教皇格列高利十三世在位时,又组织了一批天文学家对《儒略历》进行修改:将1582年10月5日到14日之间的10天撤销,也就是说继10月4日之后直接变为10月15日。所以,1533年的春分又回复到3月21日。过去4年设1个闰年,400年后共计100个闰年,但是现在将400年中的100个闰年改为97个闰年,用以弥补那11分14秒的误差。设闰的方法是:以公元纪年为标准,凡是逢百年那一年可以用400除尽的,就是闰年,除不尽的就不是。如:1600年是闰年,1700年就不是闰年。这样大体上就能弥补每年11分14秒的误差了,要等到三千多年之后才会比太阳历的时间多一天。这就是现在世界上通用的历法,被人们称之公历或格列历。
当然,世界上没有十全十美的人,也没有尽善尽美的事,格列历自然也是如此。它规则性不强,每月的天数仍然参差不齐,而且在每经过三千多年之后还是会有一天的误差。但是,社会是在发展的,人是在进步的,这些缺陷也会随着社会的发展和人类的进步,不断得到改进。