역법
시간의 흐름을 나타내고 기록하는 체계 사람들은 계절이 일정한 규칙에 따라 흐른다는 사실을 알게 되면서부터 과학에서 중요한 발전을 이루었습니다. 계절은 사람의 생활을 지배하고, 사람이 필요로 하는 것을 결정하며, 자연에서 얻는 식량의 공급을 제한했습니다. 따라서 사람들은 계절이 바뀌기 전에 미리 대비하고자 역법이 필요하게 되었습니다. 시계가 발명되지 전에 사람들은 태양과 달, 별과 같은 자연계에 있는 시계에 의존해야 했습니다. 매일 분명하게 알 수 있는 태양의 회전은, 태양일이라는 가장 단순하고 분명한 단위를 제공해주었습니다. 또한, 계절은 태양년이라는 단위의 길이를 대략 가르쳐주었습니다. 초기의 인류는 계절 변화의 근본 원인이 지구의 공전 때문이라는 것은 알지 못했으나, 달의 모양과 위치가 변하는 것은 쉽게 알 수 있었습니다. 그 결과 고대 역법은 대부분 하루와 1년 사이의 시간 단위로 보름달에서 다음 보름달까지 시간인 태음월을 사용했습니다. 우리가 지금 알고 있는 태음월의 길이는 약 29.5일입니다. 이런 달이 12번 있으면 전체 일수는 354일이 됩니다. 이것은 365일 5시간 48분 46초라는 실제 태양년보다 11일 정도 짧습니다. 그러나 태음월 13달을 일 년으로 했을 때에는 전체 일수가 383.5일 정도가 되어 태양년보다 18.5일이 더 길어집니다. 따라서 13개월 역법은 12개월 역법보다 연도를 나타내기에는 오히려 적절하지 않습니다. 이러한 불일치는 수천 년 동안 역법에 있어 혼동의 원인이 되었습니다. 태음력과 태양력이 서로 보조를 맞출 수 있는 정확한 방법이 없었기 때문입니다.
지금의 역법
서양 사람들은 대부분 그레고리우스 13세가 1580년대에 만든 그레고리력을 사용합니다. 그레고리력에는 12개월이 있는데, 이 중에서 11개월은 30일이나 31일이 한 달이 됩니다. 나머지 1개월인 2월은 보통 28일이 한 달이며, 4년마다 오는 윤년에는 2월이 29일이 됩니다. 하지만, 이 역법도 아주 정확한 것은 아니어서 1700, 1800, 1900과 같이 400으로 나누어지지 않는 세기 연도는 2월에서 윤일을 빼야 합니다. 그러나 1600년, 2000년과 같이 400으로 나누어지면서 윤년이 됩니다. 1972년에는 역법에 윤초가 도입되었습니다. 1958년에 원자를 이용해서 만든 초에 대한 새로운 정의는 해마다 1년을 초로 나타낼 때 그 수가 달라지는 문제가 생겼습니다. 이는 지구의 회전 속도가 불규칙하기 때문에 발생하는 일입니다. 이런 이유 때문에 시계가 나타내는 시간을 천문학적인 관측에 기초를 둔 시간에 맞추려면 윤초를 더하거나 빼야 하는 일이 생기기도 합니다. 지금의 역법은 예수가 태어난 해를 기준으로 삼고 있습니다. 기준 연도 이전의 시기를 'B.C.'나 '기원전'이라고 하고, 기준연도 이후의 시기는 'A.D.'나 '서기'라고 합니다. 유대력, 전통에 따라 서력기원이 시작되기 3760년 3개월 전에 있었다고 하는 천지창조일에서 출발합니다. 유대력 연도를 찾으려면 그레고리력 연도에 3760을 더해야 합니다. 그레고리력에서 2000년이 유대력에서는 5760년이 됩니다. 그러나 이 체계는 달에 대해서는 정화하게 맞지 않습니다. 유대력 연도는 겨울이 아니라 가을에 시작하기 때문입니다. 2000년에서 2001년으로 넘어가는 겨울은 유대력 연도로 5761년이 됩니다. 이슬람력, 무함마드가 박해를 피해 메카에서 메디나로 도피한 때부터 시작됩니다. '헤지라'라고 하는 이 대이동은 그레고리력으로 서기 622년에 있었습니다. 이슬람력의 1년은 354일뿐이어서 태양년보다 많이 짧습니다. 따라서 이슬람력의 새해는 계절을 따라 거슬러 올라갑니다. 다시 원래의 위치로 돌아오는 데에는 32.5년이 걸립니다. 이슬람력은 시간을 30년 주기로 나눕니다. 각 주기에서 19년은 보통 354일씩이고, 11년은 하루씩 윤일이 있습니다. 중국력, 전설적인 중국의 왕인 황제가 역법을 만들어낸 시기라고 추정되는 기원전 2637년부터 시작합니다. 이 역법은 60년을 주기로 연도를 나타냅니다. 예를 들어, 2000년은 78번째 주기의 17번째 해입니다. 각 주기에 있는 연도는 10 간과 12지를 순서대로 한 개씩 이어서 표시합니다. 여기서 10간은 갑, 을, 병, 정, 무, 기, 경, 싱, 임, 계의 순이며 12지는 12가지 동물을 나타내는 자(쥐), 축(소), 인(호랑이), 묘(토끼), 진(용), 사(뱀), 오(말), 미(양), 신(원숭이), 유(닭), 술(개), 해(돼지)의 순으로 배열됩니다. 그래서 모든 연도는 고유한 동물의 해가 됩니다. 중국력으로 2000년은 용의 해입니다. 중국력의 연도는 달을 기초로 하여, 1년은 12달로 이루어집니다. 모든 달은 초승달이 뜨는 날부터 시작하며, 한 달의 길이는 29일이나 30일입니다. 그리고 윤달은 19 태양년 동안 7번이 있게 됩니다. 이 방법을 사용하면 달력과 계절이 대체로 잘 맞습니다. 중국력에서 새해는 겨울이 시작된 뒤 두 번째 초승달이 뜨는 날부터 시작합니다.
역법의 역사
고대 역법, 고대 역법에서는 보통 태음년과 태양년을 알맞게 조화시켜 1년을 12개월이나 13개월로 잡았습니다.
바 빌로이나-티그리스강과 유프라테스강 남쪽 지역에 살고 있던 바빌로니아인들은 원시적인 방식으로 나타낸 역법을 발전시켜 사용했습니다. 그들은 일정한 규칙이 없이 특정한 연도에 윤달을 끼워 넣었습니다. 왕가의 점성술사들은 기존 역법이 잘 맞지 않는다는 것을 발견하고 윤달을 정했습니다. 29일과 30일이 번갈아 되풀이되면서 1년은 태음년으로 354일과 대충 맞았습니다. 이 역법을 태양년과 갖추고자 바빌로니아인들은 8년 동안 윤달을 3번이나 넣었습니다. 그러나 이것도 태양년과 차이나는 날이 늘어나면서 정확하게 맞지 않았기 때문에, 바빌로니아 역법은 매우 혼란스러워졌습니다. 이집트-태양력을 기준으로 한 역법을 처음으로 채택한 사람들은 고대 이집트인일 것입니다. 그들은 큰 개자리 알파별인 시리우스가 몇 달 동안 보이지 않다가 태양이 뜨기 바로 전에 동쪽 하늘에 다시 나타나는 것을 확인했습니다. 또한, 해마다 되풀이되는 나일강의 범람이 시리우스가 다시 나타난 뒤에 일어난다는 사실도 알아냈습니다. 이런 사실을 이용해서 역법을 만들었는데, 1년을 365일로 하여 1개월을 30일씩 12달을 두었으며, 남은 5일은 마지막에 더했습니다. 그러나 이집트인들은 하루의 1/4에 해당하는 남는 시간을 예상하지 못했습니다. 따라서 이 역법에는 일정한 오차가 있었습니다. 유명한 이집트의 학자인 브레스티드에 따르면, 이집트의 역법에서 최초의 해는 우리가 지금 쓰고 있는 역법 체계로 기원전 4236년에 해당합니다. 로마-로마의 초기 역법은 그 리스력을 본뜬 것으로 보입니다. 지금까지 알려진 최초의 로마 역법은 10달로 되어 있었으며, 1년은 304일이었습니다. 로마인들은 남는 60일을 무시했던 것으로 생각됩니다. 따라서 겨울의 두 달이 빠지게 되었습니다. 전설적인 로마의 왕인 로물루스는 이 달력을 기원전 738년경에 발표했습니다. 로마의 또 다른 왕인 누마가 달력에 지금의 1월과 2월을 덧붙여 로마의 1년은 355일이 되었습니다. 또한, 역법을 태양년에 가깝게 맞추고자 22일이나 23일로 된 윤달을 2년에 한 번씩, 2월 23일이나 24일 뒤에 끼워 넣도록 했습니다. 율리우스력, 율리우스 카이사르 시대에는, 로마력에 따른 연도의 길이에서 생긴 오차와, 때때로 더해야 하는 여분의 날을 더하지 않은 실수로 생긴 오차가 쌓이면서 절기 앞에 세 달을 더한 달력을 만들 수밖에 없었습니다. 당시 겨울은 지금의 9월에, 가을은 지금의 7월에 시작되었습니다. 기원전 46년에 카이사르는 천문학자인 소시게네스의 조언에 따라 역법을 계산할 때에는 음력을 무시하라고 명했습니다. 카이사르는 29일인 2월을 예외로 하고 1년을 31일과 30일이 번갈아 나타나는 12달로 나누었습니다. 2월은 4년마다 30일로 했으며, 새해가 시작되는 날도 지금의 3월 1일에서 1월 1일로 옮겼습니다. 율리우스력은 1500년 이상 광범위하게 사용되었습니다. 1년을 365.25일로 했으나 실제로는 1 태양년보다 약 11분 14초가 길었습니다. 그레고리력, 율리우스력의 오차를 바로잡고자 만들었습니다. 1582년에 교황인 그레고리우스 13세는 천문학자들의 조언을 받아들여 가톨릭교의 축일이 가장 적은 달인 10월에서 10일을 뺀 뒤에야 태양의 움직임과 달력 사이의 차이를 바로잡았습니다. 율리우스력의 오차를 완전히 바로잡고자 교황인 그레고리우스 13세는, 세기 연도 중에서 1600년과 2000년처럼 400으로 나누어지는 해는 2월에 하루의 윤일을 두지만, 1700, 1800, 19000년처럼 400으로 나누어지지 않는 해는 윤일을 두지 않도록 널리 알렸습니다. 그레고리력에서 달력과 태양년 사이에 나타나는 차이는 26초 정도입니다. 이 차이는 태양년이 점차 짧아지고 있기 때문에 100년마다 0.53초씩 증가할 것입니다. 유럽의 가톨릭 국가들은 곧바로 그레고리력을 받아들여 사용했으나, 독일의 여러 지방에서는 1700년까지 율리우스력을 사용했습니다. 영국과 미국은 1752년에 그레고리력을 채택했고, 러시아는 1918년에, 터키는 1927년에 이 역법을 채택했습니다. 역법의 개정, 역법 개정의 목적은 지금의 역법을 단순화시키는 것에 있습니다. 개정안으로 나온 역법 중에서 비교적 큰 지지를 받는 것에는 세 가지가 있습니다. 첫째는, 각각 월과 년의 첫날이 같은 요일에 시작하고, 각 달은 같거나 거의 같은 일수가 되게 하자는 것입니다. 13개월 역법에서는 13개월이 정확하게 4주 길이가 되도록 제안했습니다. 새로운 달인 솔(sol)은 7월 앞에 둡니다. 그리고 한 해의 끝에는 연일(year day)이라는 날을 두며, 이 날은 어떤 주나 달에도 속하지 않습니다. 또, 4년마다 윤년일이라고 하는 하루를 7월 1일 바로 앞에 붙입니다. 다른 두 가지 역법은 세계력과 만년력인데, 이들은 서로 약간씩 다릅니다. 그러나 이 두 역법에서는 한 해가 12개월로 한 달은 30일이나 31일로 이루어지고, 해마다 연말에 하루의 연일이 있으며, 4년마다 7월 1일 앞에 윤년일이 있게 한다는 것은 같습니다.
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