閏年怎麼來？為什麼是 2 月 29 日？事情沒有你想的那麼簡單

本文與 Panasonic 合作，泛科學撰文 

●以下科學研究內容作為知識分享，不直接與Panasonic A La Uno全自動洗淨馬桶產品功能連結

在做家務的痛苦排行榜上，「刷馬桶」絕對名列前茅。明明天天都在沖水，但過不了幾天，馬桶內壁邊角總會浮現黃黃的水垢、角落發黑的霉斑，甚至是那些刷掉又長出來的粉紅色污垢（黏質沙雷氏菌）。

許多市售衛浴設備常標榜「神奇抗污」或「永久不沾」，讓人誤以為安裝後便能永保潔淨。然而從材料科學的角度來看，世上並無能使污垢憑空消失的魔法。所謂「耐污」的實質機制，並非打造完全不沾染髒污的材質，而是調整表面的物理與化學屬性，使水垢和微生物難以強力附著。一旦降低了污垢與內壁之間的附著力，透過日常水流沖刷，便能輕易地將髒污帶走。

為什麼污垢「黏不住」？ 

要搞懂為什麼某些特殊表面能做到「耐污」，我們得先像偵探一樣，拆解馬桶裡的髒污究竟是怎麼「抓緊」材料表面的。馬桶內壁的污垢主要有兩大難纏的元兇：

1. 水垢與礦物沉積*1：我們日常使用的自來水中含有鈣、鎂等金屬離子。當水滴在表面經歷反覆的濕潤與蒸發乾燥循環時，這些離子會逐漸結晶析出，變成硬度極高、緊緊「卡」在微觀縫隙裡的礦物質水垢。
2. 生物膜與有機物*2：包含尿液中的無機鹽、油脂殘留，以及細菌入侵後分泌出像超強膠水一般的聚合物，所組成的黏滑防禦大本營。

這兩大類污垢想要在材料上「落腳」，前提是它們必須能在表面找到足夠的附著點與黏合力。那麼，材料科學家是如何讓這些髒污「站不穩」的呢？答案就藏在「表面能（Surface Energy）」與「濕潤性（Wettability）」這兩個核心概念中。

當我們把水滴在某個表面上時，水滴會聚成一顆圓滾滾的水珠，還是迅速攤平開來？這取決於表面的特性：

• 疏水路線（Hydrophobic）*1：具備低表面能的疏水表面，能顯著減少水分子或污染物與表面之間的極性作用力與氫鍵。水滴在這種表面上會因為表面張力而收縮成水珠，當水珠滾動滑落時，就能順便把表面的灰塵與礦物質顆粒帶走，這就是著名的「自清潔效應」。
• 親水路線（Hydrophilic / Superhydrophilic）*2：相反地，極度親水的超親水表面則會強烈地吸引水分子，在材料最外層形成一層薄薄的「水化層（Hydration Layer）」。這層水化層就像是實體的液體盾牌，讓油污、蛋白質或細菌無法直接接觸到材料基底，只能漂浮在水膜上方。

如果要用攀岩來比喻：傳統粗糙的表面就像是有許多凹槽的攀岩牆，髒污就像攀岩者，需要找到落腳點並用力撐住才能攀附；而我們做的是抽掉把手點，或是在把手上塗上潤滑油，讓髒污找不到施力點，自然難以停留。

不給細菌「握手」的機會

解決了水垢，下一個更棘手的對手是「細菌」。

馬桶內壁那些黑黑粉粉、摸起來滑滑的污垢，在微生物學中被稱為「生物膜（Biofilm）」。細菌並不是孤立生長的，當單顆細菌落在表面後，如果覺得環境舒適，它就會開始分泌胞外聚合物（EPS），這是一種天然的超強膠水。細菌們用這種膠水把自己與同伴緊緊黏在一起，並築起堅固的防禦堡壘，這時一般的沖水就很難把它們沖洗乾淨了。

根據《Nature Communications》與《Microsystems & Nanoengineering》的學術期刊研究指出，要阻止生物膜形成，除了化學上的抗菌，材料的「表面微幾何結構」扮演了至關重要的角色。

材料科學領域中有一個著名的「附著點理論（Attachment Point Theory）」：

1. 粗糙與微孔洞表面：如果材料表面存在許多微小的裂縫、氣孔或微米級凹洞，細菌（體積通常約 1 到 3 微米）就會興高采烈地鑽進這些小凹槽裡。這些凹槽不僅提供了極佳的機械咬合支點，還能幫細菌擋掉水流的沖刷。
2. 極致平滑與微結構表面：相反地，如果材料表面做到極致平滑，完全沒有微米級的缺陷；或者反過來設計出尺寸遠小於細菌的奈米結構，細菌的足跡構造（如鞭毛或纖毛）就無法在表面找到穩固的「接觸附著點（Contact Points）」。

當細菌發現自己在這個表面上連「手都握不緊」、隨時會被水流吹走時，它就無法順利定殖並分泌膠水築巢。此外，現代衛浴結構在設計時，也越來越強調「一體成形」與「無接縫工藝」。消除接縫與死角，等於直接拔除了細菌與水垢最喜歡的避風港。

當材料、結構與流體科技組隊聯防 

了解了材料化學與微觀幾何，我們就能勾勒出一座現代耐污馬桶的完整防禦體系：【材料層（低附著力）】+【結構層（無縫平滑）】+【動態流體層（泡沫與水流剪切力）】= 高效清潔！

以市面上備受矚目的 Panasonic A La Uno 全自動洗淨馬桶為例，就是將材料科學、結構工程與流體力學發揮到極致的典型代表：

1. 材料層：有機玻璃系新素材

A La Uno 全自動洗淨馬桶採新開發的「有機玻璃系新素材」（以壓克力高分子為基礎研發的衛浴專用材料，這類高分子成形技術亦被廣泛運用於大型水族館高壓觀景窗與飛機機艙罩）。這種材料表面具備極佳的疏水性與耐水垢特性，水滴不易長時間攤平停留；材質堅固、不易破裂，耐刮、不易造成細小傷痕。通過實驗測試，這種素材配合泡沫洗淨，在沖洗後能有效沖刷掉高達 99.99% 的大腸桿菌，從源頭阻斷細菌定殖。

2. 結構層：無接縫工藝與三重防濺防護

在宏觀結構上，A La Uno 全自動洗淨馬桶採用無水箱沖水與便器、溫水洗淨便座一體成型設計，減少傳統水箱與座體之間的結構層次及接縫，並搭配可動迴轉式排水系統完成沖洗。更貼心的是其「三重防護」設計：

• 泡沫防護：在水面上製造一層充沛的泡沫緩衝層，有效抑制男性站立小便時的尿液與污水飛濺；
• 外圍防護：馬桶邊界特別設計了高約 3mm 的水檔，防止液體延著外壁滴落至地板；
• 測漏防護：便座與馬桶本體採用不外露的防護設計，避免液體從縫隙飛濺滲漏。

3. 動態流體層：雙效泡沫洗淨、漩渦水流與 nanoe™ X

當污垢降落在馬桶內壁時，A La Uno全自動洗淨馬桶 的動態流體科技便接手進行徹底打掃。其「雙效泡沫洗淨」會先釋放直徑約 5mm 的「毫米泡沫」包裹並帶走大塊髒污，再透過直徑約 60微米的「微米泡沫」深入微觀縫隙，徹底溶解殘餘的油脂與細微污垢。接著，配合高度清潔力的「漩渦型強力水流」，利用旋轉產生的流體剪切力，一口氣將附著力已被削弱的污垢剝離並沖走。此外，Panasonic A La Uno 全自動洗淨馬桶還搭襯了 nanoe™ X 健康科技，釋放氫氧離子有效抑制異味與髒污，維持空氣與內壁的良好衛生狀態。

科技讓生活變輕鬆，但物理法則依然誠實

從材料化學的低表面能設計，到微觀幾何的附著點控制，再到流體力學的水流沖刷，一座現代抗污馬桶的演進，縮影了人類如何運用基礎科學來解決日常生活痛點的智慧。

我們習慣將衛生清潔想像成一場與細菌髒污的硬碰硬死鬥。然而，A La Uno全自動洗淨馬桶 等現代衛浴技術的突破，展示了材料科學的另一種聰明思維：不靠強酸強鹼硬打，而是透過物理與化學邏輯，將「污垢固著」的機率降到最低。

當材料科學與現代衛浴技術結合，刷馬桶不再是一件令人頭痛的辛苦瑣事。透過這些前沿科技的加持，我們得以從繁重的家務勞動中解放，享受更加乾淨、舒適且有品質的日常生活。

*1 參考論文：A metallic anti-biofouling surface with a hierarchical topography containing nanostructures on curved micro-riblets

*2 參考論文：Brushing up functional materials

F 編按：本文編譯自 Live Science

每到歲末或年初時，大家常會打開新的行事曆，做新一年的計畫。從直覺來看，我們常以「一年有 365 天」或「閏年 366 天」的概念衡量時間。如果將 365 天除以 7（每週 7 天），得到的答案約是 52 週又 1 天；若遇到閏年（366 天），則是 52 週又 2 天。換句話說，無論是一般年還是閏年，一年都不可能整除，剛好 52 週，總要多出 1 或 2 天。

對多數人而言，這種「約 52 週加 1 天」似乎是再自然不過的事。然而，實際上人類在訂定「一年幾天」與「多久閏一次」的規則上，一路走來經歷了漫長探索與爭議。自古以來，不同文明先後採用依太陽或月亮運行週期為基準的曆法；儘管最終各國大多轉而採行以太陽週期為主的格里高利曆（Gregorian calendar），但並非一蹴可幾，而是一段包含宗教、政治、天文觀測的故事。

從洪荒到曆法：人類如何決定時間單位

追溯人類對時間的測量，可遠至一萬多年前：考古發現顯示，澳洲原住民或新石器時代的部落，便會根據太陽、星象的移動，來推算季節變遷與祭典進行。後來，隨著農業興起，區分一年四季並掌握耕作節氣成了首要需求，日曆的概念亦逐漸成型。

• 宗教推力：古埃及與蘇美等文明常需要在特定時刻進行祭祀或儀式，故對晝夜長短、月相週期乃至每年太陽位置頗為講究。
• 日月曆法之爭：有些文明依月亮週期（約 29.5 天）為月數基礎，稱「陰曆」；也有採納太陽年度（約 365 日）稱「陽曆」，或折衷稱「陰陽合曆」。

就週數而言，古人或許更關注「每個月有幾天」與「一年有幾個月」，而非「一年到底可以分成幾週」。然而，週的概念在很多宗教與文化裡同樣重要，如猶太教及後來的基督宗教都強調「七天」一週之體系，用於安息日或祈禱輪替。因此，當今的一年分成「52 週多幾天」，也綜合了宗教傳統與太陽年的計算。

朱利安曆失準？教宗格里高利的關鍵校正

現行國際普及的格里高利曆，最早源自於古羅馬朱利安曆（Julian calendar）。公元前 46 年，凱撒大帝（Julius Caesar）在天文學家蘇西根尼斯（Sosigenes）建議下，設定一年 365.25 天，並每四年加一天作閏年。看似精妙，但實際上太陽年長度約是 365.2422 天，每年多出的 0.0078 天、也就是大約 11 分鐘，雖然聽來微乎其微，卻在一段世紀之後累積成巨大的誤差。

對天主教而言，耶穌受難與復活日期影響了整年眾多教會節日。若曆法逐漸偏移，像復活節等慶典便逐年脫節了季節原意。至 16 世紀末時，朱利安曆已誤差累積多達 10 天。教宗格里高利十三世遂在 1582 年宣佈大刀闊斧改革：10 月 4 日的次日直接跳到 10 月 15 日，並規定「百年年份如若非 400 整除，則不列為閏年」。如此，將一年的平均時長微調至更貼近 365.2422 天。

一些國家如法國、西班牙和義大利等迅速採納「新曆」，但英國則因宗教立場等因素拖延至 1752 年才肯切換。中國雖在 1912 年起算是「正式認可」，但廣泛實施延至 1929 年。這樣因曆制修整所產生的「失落日子」，在各國各時期都曾引發不小民眾抗議與混亂，但如今我們所熟知的「一年 365（或 366）天、每週 7 天」全球大體一致，正是拜此改革所賜。

一年是 52 週又幾天？

回到主題：基於現在格里高利曆的「年」長度，一般年 365 天，閏年 366 天。因此只要把 365 ÷ 7 = 52 餘 1，或 366 ÷ 7 = 52 餘 2。這樣看來，52 週是某種近似值，再加上 1 或 2 天則填補了週數的縫隙。有趣的是，人們日常生活中往往不深究這些「多一天」會落在哪裡，反而透過各國法定假期、節日分布或企業排班，來靈活因應。

不管日曆如何安排，七天一週與太陽一年的 365.2422 天本質上不會整除。因而實際執行層面，才衍生「一月有 4 週多幾天」或「一年 52 週多幾天」。而根據格里高利曆規範，每 4 年遇到 2、6 結尾者時通常加閏日；再以百年刪除閏日，唯獨 400 年倍數的百年不刪。如此 400 年中有 97 個閏年，非 100 次，年均值約 365.2425 天，與真實太陽年極為貼近。

再度修正：米蘭科維奇曆與東正教的調整

與此同時，一些東正教教會或科學家，仍曾嘗試做更精準的校調。例如 1923 年出現的「米蘭科維奇曆」，由塞爾維亞天文學家米蘭科維奇（Milutin Milanković）提出：

• 改進閏年規則：如果該年不是 100 的倍數，則正常計算；若是 100 的倍數，就得看除以 900 所餘下的數是否為 200 或 600，若是，則跳過閏年。
• 應用範圍：此一方案被視為更貼近天文年，但只有部分東正教教會接納實施，對全球世俗時間並未產生重大影響。

有趣的是，若米蘭科維奇曆被大規模推廣，平均一年長度會更符合真實太陽年，但世界各國基礎已扎根於格里高利曆，也不太可能再冒然重新改革。畢竟，每次曆改都會使官方紀錄、民間活動和宗教節慶產生協調難題，且大眾的社會慣性早已落實在現行制度裡。

時間計算背後宗教、政治與科學的糾纏

我們眼中的「一年 52 週又 1~2 天」其實是長期政治、宗教、科學交互影響的產物。數世紀以來，不同文明為祭祀、政令或貿易往來而反覆調整曆制；伴隨天文觀測與數學演算的精進，人們才一步步從古老的朱利安曆轉到格里高利曆，避免每年多出一些看似微不足道的分鐘數量，卻逐漸累積成整天的時差。在這些爭論、改革中，週數雖非爭議焦點，但它一同被帶入今日世界，最終定型為「一年 = 52 週 +1（或 2）天」。

另一方面，有些文化或地區在現代仍維持傳統的陰曆、陰陽曆搭配格里高利曆，如中國農曆可見節氣和月相紀錄；穆斯林世界則使用純陰曆，並以其方法計算齋戒月、開齋節等。全球一體化雖使格里高利曆成為主流，但不代表其他紀年方式就此消失。在各種曆法交錯下，「一週幾天，一年多少週」或許並非普世絕對，卻是人類根植於宗教、科學與經濟行為下逐漸形成的共識。

踏入 21 世紀，隨著全球高度互聯與商業活動頻繁，幾乎所有國際公約、金融市場、交通規劃都以格里高利曆為基準。此種高度一致有利經貿往來與跨國協作，但究其根源，私底下仍有一種「不完美但通用」的妥協性質。時至今日，要再度大規模推行新的曆制（比如米蘭科維奇曆）的機率微乎其微。

也許未來某天？

不管你是否每天翻開行事曆查看日期，或是習慣智慧型手機提醒，在全球主流價值裡，「一年 52 週又 1 或 2 天」已成幾乎不容置疑的常識。

也許未來仍有理論家建議以更精準的曆法取代格里高利曆，讓一年日數更貼合天文常數。然而，歷史經驗告訴我們，此種改革勢必付出巨大社會成本，還要面對全球龐雜的政治協調。最終，我們大概仍會安於現在這個略有瑕疵卻普及度最高的制度，繼續說著「一年有 52 週」，並在每年最後那 1 或 2 天裡，慶祝跨年、增添慶典。

不論如何，時間的運行永不止息；地球仍舊繞著太陽旋轉，帶給我們四季遞嬗與新的挑戰。或許最重要的並非究竟一年「整除」了多少週，而是我們如何在這既定框架下規劃生活，在有限的時間裡，拓展出新的生活軌跡。

四年一度的 2 月 29 日又來臨了，你是否有想過，到底是誰發明了這個莫名其妙多出來的一天呢？其實，我們現在使用的西曆，是源自於古羅馬的曆法，其中變遷的故事還真是源遠流長。

為什麼是加在 2 月 29 日而不是 12 月 32 日？

我們先來想想看，「 2 月 29 日」這個玩意兒，有什麼地方不太尋常的？先來問你一個問題：照常理來說，應該把多餘的日子加在一年的最後面才對，那不就應該是「 12 月 32 日」了，人們怎麼會選擇創造一個「2月29日」呢？

你可能會說，這個問題還需要想嗎？因為 2 月日數最少啊！2 月只有 28 天，加上個 29 日聽起來不怎麼奇怪；12 月已經有 31 天了，再加上一個 32 日也太好笑了吧！不過，事情沒有這麼簡單。

在早期的羅馬曆法（羅慕路斯曆）當中，其實一年只有十個月。這件事情在現在各月份的英文名稱當中，還留下了明顯的痕跡。例如說，十月的英文是 October，但是 octo -開頭的字是代表「八」的意思，所以 October 顧名思義是「八月」的意思！可以去看，章魚（octopus）是八隻腳的生物，而八邊形的英文稱為 octagon。那問題來了，為什麼「八月」突然變為十月了呢？

事情發生在羅馬國王努瑪‧龐皮留斯（Numa Pompilius）的時候，當時發現原本每年十個月、304 天的曆法，造成每年年初的季節都不同了，人們的生業週期與曆法格格不入。這個道理很簡單，地球繞太陽公轉一圈（當然那時候人們不清楚地繞日這回事）大約 365 天，稱為一個「回歸年」，也就是太陽在黃道的位置移動了 360 度的時間。太陽「回歸」了之後，代表季節週期也「回歸」了一次，人們生產的週期也就又「回歸」了一次。

一年 304 天的古曆，實在與回歸年差距太大了，所以努瑪決定加上兩個月，讓曆法的一年變為 355 天，較接近太陽的週期。不過這時候，Ianuarius（January）和 Februarius（February）是加在一年的最後面，而不是一開始。

這個 355 天的曆法，我們就可以看出一些天文意義了。

第一，如我們剛才說的，比起原先的曆法，已經較為接近一個「回歸年」，符合地球上人們真實感受到的季節遞嬗週期。第二，這個數字不是沒有來頭的，它符合月亮盈虧的週期。月亮繞著地球公轉的週期有好幾種算法，其中一種稱為「朔望月」，也就是盈虧的週期，大約 29.53 天。計算一下，12 個朔望月大約 354.4 天，因此把曆法一年訂作 355 天是具有天文意義的。

不過，接下來還有個問題，355 天還是不到 365 天，要怎麼補足呢？方法就是閏月了。那時候，人們的作法是一年的最後一個月：Februarius（February）身上動手腳，他們把這個月縮減到 23 或 24 天，接著在後面加上一個 27 天的閏月。掐指一算，這個「二月」原本有 28 天，被減去了 4 到 5 天，但後面的閏月加上了 27 天，所以置閏的年就有 377 或 378 天了。後來置閏的方法改了好幾次，Februarius（February）也從一年的最後一個月變為第二個月，但手腳仍然是動在 Februarius（February）身上，到現在依然如此，所以閏年的時候多出來的才是 2 月 29 日，而不是 12 月 32 日了！

一年有兩個 2 月 24 日

在努瑪之後，羅馬另一次重大的曆法變革發生在西元前 46 年，主角是眾所周知的尤利烏斯‧凱撒（Julius Caesar）。凱撒打贏高盧戰爭與內戰之後，集大權於一身，並改革曆法，此新曆稱為「儒略曆」（Julian calendar）。為了整頓曆法，他先將西元前 46 年擴充到 445 天，隔年開始則按照他的規律。

凱撒的曆法，試圖解決一個問題：回歸年並不是正好 365 天，而是 365 天又 6 小時左右。他的做法是單一的「閏日」，置閏的位置是在「三月的第一天（Kalends of March）數回去第 6 天」，也就是 2 月 24 日。閏年稱為 bissextile （”twice sixth”，意思是「兩個第六天」）。那時候沒有所謂的「 2 月 29 日」，而是把 2 月 24 日延長為兩天的時間，但在法律上那兩天算作同一天，也就相當於有一個長達 48 小時的日子。

只不過，人算不如天算，新曆法實施沒多久，一件驚天動地的事情發生了──西元前 44 年，凱撒被暗殺了！原本凱撒的要求是每四年置閏一次，但此後死無對證，發生一個嚴重的誤解，人們三年就置閏一次。這樣一來，西元前一世紀的閏年發生好幾次錯誤，直到數十年後羅馬帝國君主屋大維（奧古斯都）才減少了幾次閏年，來彌補多閏的那幾次。一般認為，彌補之後恢復正常曆法的時間是西元 8 年。

每四年有一次 29 天的二月，理論上是在凱撒啟用儒略曆時開始，但因為陰錯陽差，其實過了五十年左右，到了奧古斯都的時候才正式上軌道。當初的作法是延長 2 月 24 日，到了這幾百年才變成外加一個「 2 月 29 日」的方式。

消失的十天：格列哥里改曆

剛才我們對於「回歸年」的估算，還不夠仔細。依據現代的測量，我們知道，一個回歸年實際上是 365.2422 天。儒略曆每四年閏一次，所以它的一年平均是 365.25 天，乍看之下和回歸年差不多，但過了幾百年後就開始有差別了！簡單估算，一年差了約 0.0078 天，從西元元年到西元 1500 年，就可以差了 10 天左右了！

每年差一點點，對於人們生活週期可能還沒有太大的影響，但是對於宗教節慶就有不可輕忽的改變了。由於復活節的時間，是從春分的時間推算而來的。曆法上的年，與太陽、地球真實關係的回歸年有所偏移，就代表每年春分的時間位在曆法上的日期，也不斷地偏移。春分的時間偏移，復活節的時間也就跟著偏移，這對教廷來說是件大事。

於是，在 1582 年，教皇格列哥里十三世宣布改曆。他做了兩件事情：第一件事，改變置閏的規則。為了讓每年春分時間一致，必須讓曆法的年逼近回歸年。原來年份只要是 4 的倍數就要置閏，但這樣閏太多了，使得曆法平均一年（365.25 天）超過回歸年（365.2422天）太多，因此需要砍掉幾個閏年來修正這個餘額。這時採取的辦法是這樣的：以後年份如果是 100 的倍數但不是 400 的倍數，就不是閏年了。也就是說，西元 1700、1800、1900 年都不再是閏年，但 2000 年仍然是閏年。

以上的作法，將「 4 年 1 閏」變為「400 年 97 閏」。簡單計算一下，1/4=0.25，儒略曆平均一年 365.25 天；97/400=0.2425，格列哥里曆平均一年 365.2425 天，與回歸年的誤差縮減到每年 0.0003 天，到三千多年左右才會誤差一天。這套格列哥里曆，就一直沿用成為現代的「公曆」了。

格列哥里改曆，還做了第二件事情，目的是要讓春分回到 3 月 21 日，才能維繫復活節原定的時間。因此，他做了一個立即的修正，等於是大刀砍下去，把之前偏差掉的全部改了回來。還記得嗎？我們剛才估算的結果，儒略曆經過一千多年，整整多出了 10 天左右。這時候，教皇格列哥里十三世作法很直接，直接在 1582 年砍掉 10 天！所以，1582 年 10 月 5 日到 14 日，這十天就因為這次改曆而消失了。

然而，不是全世界都立刻採用這套曆法，並配合「消失的十天」。早在西元 1054 年，羅馬公教與東正教早已大分裂，這時羅馬教皇宣布改曆，東正教也就經過很多年都不認帳了。歐洲最後一個採用格列哥里曆的國家是希臘，採用的時間已經到 1923 年了。

那現在還有人在用古老的儒略曆嗎？廣義地說，其實還是有的，這種人叫作「天文學家」。你會覺得很奇怪，曆法不就是因為天文學家對太陽、地球運動的更嚴密計算，講求精確才不斷改正嗎？那為什麼天文學家自己偏偏要使用舊的標準呢？

是這樣的，「閏年」的修正，是為了讓以「年」為週期的曆法，配合真實自然界的季節變化、太陽位置。一般人的生活、宗教儀式都需要以「年」為週期，但是天文學的紀錄沒有這個必要。「年/月/日」這樣的紀錄，在許多運算上太過麻煩，天文學家為了方便，只要一套以「日」為單位的系統，不斷遞加上去就好了。嚴格來說，天文學家用的也不是「儒略曆」了，而是一套以儒略曆定義的起點為標準的「儒略日」。比如說，今天是 2016 年 2 月 29 日，但儒略日記作「2457448」，後面還可以加小數點。網路上很容易找到公曆轉為儒略日的換算工具，可以上去試試看！

2016 年多出了一個 2 月 29 日，別以為是天上掉下來的禮物囉！人們對於天體運行規律的了解越來越多，又由於宗教等因素，才漸漸使得曆法中的一年接近自然界的「回歸年」。不管是有 48 小時的 2 月 24 日，還是多出一個 2 月 29 日，地球才不管這些呢！地球依然按照它的規律繞著太陽公轉，人們則配合自然規律來調整自己的生活步調。時間不斷在往前進，乍看之下多出了一天，其實地球的工作從不罷休喔！

參考資料：

• Bonnie Blackburn and Leofranc Holford-Strevens, The Oxford companion to the year (Oxford: Oxford University Press, 1999).

• 作者：吳軍

早期文明的科技發展無一不圍繞著生存進行，而農業生產又是生存最重要的前提，因而農業成了科技的推動力。古代的天文學最初的發展就受益於此，農業發達地區，相應的天文學也隨之發展。

為什麼每四年就多一天？從太陽和天狼星相對位置而得

西元前 7000 多年，閃米人和當地的原住民就在尼羅河下游開始耕種。經過上千年的辛勤耕耘，他們把尼羅河畔的處女地開墾成良田，又經過上千年，那裡最古老的王國才建立起來。

尼羅河水每年會在固定的時間氾濫，等洪水退去之後，古埃及人便在洪水浸泡過的肥沃土地上耕種。為了準確預測洪水到來和退去的時間，當時的古埃及人開創了早期的天文學，制定了早期的曆法，根據天狼星和太陽的相對位置來判斷一年中的時間和節氣。

古埃及人的曆法中沒有閏年，他們的地球年每年是 365 天，比今天真正的地球年短了近 1/4 天。因此，如果按照地球年的時間耕種，過不了幾年節氣就不對了。而太陽系由於遠離天狼星，彼此的位置幾乎固定不變，因此，地球在太陽軌道上每年轉回到同一個位置時，所看到的遠處的天狼星位置是相同的。

古埃及人就用這種方法校正每年的農時。當太陽和天狼星一起升起的時候，則是古埃及一個大年（恆星年）的開始，然後古埃及人每年根據天狼星的位置決定農時。古埃及的大年（也稱為天狼星週期）非常長，因為要再過 1460 個天文上的地球年（等同於 365×4+1=1461 個古埃及地球年），太陽和天狼星相對的位置才恢復原位。

1461 正好是地球上四年的天數，也就是說，古埃及人在 1460 個地球公轉週期中（儒略年）加入了一整年，等同於每四年中加入一天產生一個閏年。以天狼星和太陽同時做參照系，古埃及人可以準確地預測洪水在每年不同時間能到達的邊界。就這樣，出於農業生產的需要，古埃及發展起了天文學。

整個宇宙宛如一口大鐘：決定種植與收穫時程

在人類另一個早期的文明中心：美索不達米亞，天文學發展的動力同樣來自農業。從蘇美人到後來的古巴比倫人（約西元前 1894～前 1595 統治美索不達米亞地區），天文學家經過了近兩千年的觀測和總結，掌握了太陽、月亮、各星座的位置和每一年中具體的時間之間的對應關係，並把它們的位置作為一個精確測量時間的「大鐘」，再透過大鐘所指示的時間，指導種植和收穫莊稼。古巴比倫人保存的大量星座位置、日曆和農耕的書面記錄，使得我們能夠瞭解當時天文學發展的全貌。

另外，我們今天所說的星座，最早是由蘇美人發明和使用的。到了後來的古巴比倫人統治時期，他們創造出黃道十二宮，標誌著太陽、月亮和行星在天空中移動的十二個星座。我們常說的星座的名稱，比如獅子座、金牛座、天蠍座、雙子座、摩羯座、射手座等，均來自美索不達米亞。至於為什麼要將天空分為十二個星座而不是其他數量，原因也很簡單，因為地球的公轉，古巴比倫人每個月看到的星空會有 1/12 和原來的不同。

夜空中最亮的星——天狼星是掌管尼羅河的神

由於天空星辰的位置與地面上氣候變化及其他一些自然現象（比如河水的漲落、海水的潮汐）相關，故而在人類文明的早期，天文學、占星術和迷信之間的邊界並不清晰。由於天狼星的位置和尼羅河氾濫的邊界相一致，因此，古埃及人認為天狼星是掌管尼羅河的神祇，於是為它建造神殿祭祀。

在美索不達米亞，國王和僧侶們把星象和人間發生的事情（比如災禍）聯繫起來，認為上天會對人間的事情進行預言和警示，這種認識和中國古代的統治者有相通之處。既然星象能夠用來解釋人間的事情，並依此決定政治和宗教，美索不達米亞的歷代王朝便投入了大量精力研究天文學。

全世界天文學的正朔：美索不達米亞的古代天文學

美索不達米亞地區的古代天文學是今天全世界天文學的正朔。古希臘的天文學是在美索不達米亞天文學的基礎上建立起來的，當時古希臘的學者經常飄洋過海到美索不達米亞去學習數學和天文學。今天關於十二星座的神話起源，在整個西方世界，從美索不達米亞到古希臘，再到後來的古羅馬，幾乎是相同的。從文明的時間來看，也可以確定它們是從美索不達米亞向西傳到了古希臘島嶼。

美索不達米亞的天文學在古巴比倫人統治時期發展到一個高峰。他們發明了太陰曆，觀測到了行星運動和恆星的不同，並且發明了一種計算金星圍繞太陽運動週期的方法。當然，古巴比倫人把這個週期的長度定為 587 天，而實際值為 584 天。這細微的差別並不是因為古巴比倫人算得不準，而是他們試圖使這些天文週期與月亮的相位重合。古巴比倫人和後來的亞述人都能根據過去所發生的月食時間預測未來的月食時間。

古巴比倫人在天文學上的另一大貢獻是發明了天文學中座標系統的雛形。他們把天空按照兩個維度劃分成很多區間。後來，源於古巴比倫人把圓周劃分成 360 度，古希臘人便在此基礎上發展出了緯度和經度。

——本文摘自《全球科技大歷史》，2019 年 9 月，漫遊者文化出版。