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    Le calendrier est devenu si familier que l'on oublie quelquefois qu'il a dû, lui aussi, être inventé. Les premiers fermiers devaient pouvoir labourer et semer avant la saison des pluies, et fixer l'époque des autres activités saisonnières. Les premiers prêtres de Babylone, d'Egypte, de Chine et d'autres pays, jusqu'aux Mayas en Amérique, analysaient donc les mouvements du soleil, de la lune et des planètes, et ont proposé divers calendriers, dont certains sont encore en service.

Le Jour

    L'unité de base est évidemment le jour : 24 heures, 1440 minutes, 86400 secondes, chaque seconde étant légèrement plus longue que le battement moyen du coeur. Le jour est défini par le mouvement du soleil à travers le ciel, et midi est un repère commode, l'instant où le soleil est au plus haut (c.-à-d. le plus éloigné de l'horizon) est celui ou il est exactement au sud (ou au nord) de l'observateur.

    "Le jour" peut donc être commodément défini comme la durée de temps d'un midi au suivant. Le Cadran solaire indique le mouvement du soleil à travers le ciel, par l' intermédiaire de l'ombre d'une tige ou d'un aileron ("gnomon") orienté vers le pôle céleste (cliquer ici pour en construire un en papier plié). Bien entendu, le jour peut être divisé en heures et en plus petites unités. Midi est le moment où l'ombre est exactement dirigée au nord (ou au sud) et est alors à son minimum de longueur.

    Quelle est la période de la rotation de la terre autour de son axe ? Un jour, dites vous? Pas tout à fait :

    Observons la position d'une étoile dans le ciel, par exemple Sirius, la plus lumineuse de toutes. Une rotation complète de la terre est le temps nécessaire pour que l'étoile revienne à sa position originale (naturellement, c' est nous qui nous nous déplaçons, pas l'étoile). C'est sensiblement au bout d'un jour, mais avec une grande différence: Pour le jour " classique ", le point de référence n'est pas une étoile fixée au firmament, mais le soleil, dont la position dans le ciel varie lentement. En un an, le soleil parcourt un cercle complet dans le ciel, de sorte que si nous comptions séparément les "jours de Sirius" et les "jours du soleil", les nombres différeraient de 1 à la fin de l'année. On obtiendrait 366. 2422 "jours d'étoiles" mais seulement 365. 2422 jours du soleil.

    C'est le "jour d'étoiles" (jour sidéral) qui donne la période de rotation de la terre, soit environ 4 minutes de moins que 24 heures. Un télescope suit la rotation des étoiles en un jour sidéral grâce à un mécanisme d'horlogerie spécial..

    Nos horloges sont, elles, basées sur le jour solaire -- plus précisément sur le jour solaire moyen, parce que le temps écoulé d'un midi au suivant peut varier selon la situation de la terre sur son orbite autour du soleil. Selon la première loi de Kepler (qui sera vue dans une section ultérieure) cette orbite est légèrement elliptique. La distance au soleil change donc légèrement .La deuxième loi de Kepler indique que le mouvement s'accélère près du soleil et ralentit en s'en éloignant. De telles variations peuvent accélérer ou ralentir le "temps du cadran solaire", jusqu'à environ 15 minutes.

    De plus, les très précises horloges atomiques nous indiquent qu'actuellement le jour s'allonge progressivement. Les marées, ces ondulations des océans dues (principalement) à la gravitation de la lune ,en sont responsables. Comme ces soulèvements parcourent la terre, ils se cassent contre les rivages et les mers peu profondes, et perdent ainsi de l'énergie : la théorie indique que cette dernière provient de l'énergie cinétique due au mouvement de rotation terrestre.

l'Année

    L'année est le temps que met la terre pour parcourir son orbite complète autour du soleil. Après ce temps, la terre est revenue au même point de son orbite, et le soleil est donc en même position apparente dans le ciel.

   La terre met 365. 2422 jours pour accomplir son circuit (en jours solaires moyens), et tout calendrier qui indique une année basée sur une valeur différente devient progressivement faux, en particulier pour les saisons. L'ancien calendrier romain avait 355 jours mais on ajoutait un mois tous les 2 ou 4 ans : il n'était pas assez précis, et il était erroné de trois mois lorsque Jules César devint gouverneur de Rome.

    En 46 BC, César a présenté un nouveau calendrier, portant son nom: le calendrier Julien. Il est analogue au notre: les mêmes 12 mois, et un jour supplémentaire fin février tous les 4 ans, les années dont le numéro est divisible par 4 ("années bissextiles"). Deux ans plus tard, le 5^ème mois de l'année romaine a été renommé "juillet", en l'honneur de Jules. Le nom de son successeur, Augustus César, a été donné ultérieurement au mois suivant juillet.

    Le calendrier julien est donc construit sur une année de 365. 25 jours, et est trop long de 0. 0078 jours, environ 1/128 de jour. Ainsi le calendrier avance très lentement, mais constamment, environ un jour en 128 ans. En 1582, ce glissement approchait deux semaines et le pape Grégoire XIII a donc établi un calendrier modifié, appelé Calendrier Grégorien. Désormais les années finissant par deux zéros, tels que 1700, 1800, 1900 ne sont plus des années bissextiles, sauf si le numéro du siècle est divisible par 4, tels que 2000. Ceci enlève 3 "jours intercalaires" tous les 400 ans, c.-à-d. un jour en 133 ans -- assez proche de la correction exigée d'un jour en 128 ans.

    Mais ce n'était pas suffisant pour actualiser le calendrier: un report des dates était également nécessaire, pour se débarrasser de la différence accumulée. En Italie ,cela a été fait peu après l'édit du pape. "Tibaldo" et le trou du calendrier", de Abner Shimony, raconte l'histoire d'un garçon dont l'anniversaire avait lieu un jour "sauté". Un autre anniversaire concerné fut celui de George Washington, le 11 février 1732 : puisque l'empire britannique a décalé son calendrier en 1751. Le 11 février "vieux modèle" est devenu le 22 février "nouveau modèle," et l'anniversaire de Washington est maintenant habituellement célébré à cette date.

    En Russie le changement n'est seulement intervenu qu'après la révolution, c' est pourquoi le gouvernement soviétique célébrait le 7 novembre l'anniversaire de la "révolution d'octobre". L'église orthodoxe russe continue à employer le calendrier julien et célèbre Noël et Pâques environ 2 semaines plus tard que la majeure partie du monde chrétien.

    très proche de la vraie valeur 365. 2422. Le calendrier de Meton est donc plus précis que le Julien, mais moins cependant que le Grégorien. Il est encore utilisé par les juifs, pour lesquels un mois commence à chaque nouvelle lune, lorsque lune et soleil coïncident. Les calendriers chinois traditionnels calendriers chinois traditionnels utilisent également une formule proche de celle de Meton, qui a été probablement inventé par les. babyloniens

    Les musulmans utilisent un calendrier lunaire non corrigé, et par conséquent leur temps glisse par rapport aux saisons d'environ 11 jours par an. La raison n'en est pas l'ignorance de l'astronomie, puisque la culture musulmane inclus très tôt des astronomes distingués (tels qu' Omar Khayyam, auteur de célèbres poèmes de "Rubbayat" - traduits magistralement en anglais par Edward Fitzgerald), mais d'une volonté délibérée de suivre un programme différent de tout autre religion.

    Cela crée un problème avec le mois de Ramadan. Durant ce mois, les fidèles musulmans ne doivent ni manger ni boire, du lever du soleil à son coucher. Quand Ramadan tombe en plein hiver, il n'y a pas grande difficulté, puisque les jours sont courts et frais. Mais quinze ans plus tard, Ramadan tombe en plein été, avec des journées longues et des chaleurs épuisantes. C'est alors que dans les villes arabes on attend impatiemment l'appel du canon annonçant traditionnellement chaque soir la fin du jeune.

    Un calendrier encore plus performant que le Grégorien par rapport à l' année solaire est l'adaptation musulmane du calendrier persan antique, une ancienne version revue par Omar Khayyam. Le compte des années persanes commence, comme les musulmanes, au départ de Mohamed à Medine, en 622, pour y établir la première base forte de l'Islam .La nouvelle année commence à l'équinoxe du 21 mars, jour du printemps, avec les vacances de Naw Ruz.

    L'année a 12 mois. Les 6 premiers ont 31 jours, les 5 suivants 30 jours, et le dernier 28 ou 29, si l'année est ou non bissextile. Chaque mois correspond à un signe du zodiaque. Le nombre de jours total de chaque mois (sinon leur rythme) est donc le même que dans le calendrier civil occidental. Mais la règle est différente et plus complexe pour déterminer l'année bissextile, elle fixe 683 années bissextiles dans un cycle de 2820 ans: il faudrait deux millions d'années pour que ce calendrier comporte une erreur d'une journée!

    Un calendrier curieux est utilisé par les coptes d' Ethiopie, avec 12 mois de 30 jours et un treizième de 5 jours : une brochure pour touristes peut annoncer: Venez en Ethiopie et profitez de 13 mois de soleil !

Le Calendrier Maya

    Leur astronomie était bien développée, et ils enregistraient "jours zenial" ceux où le soleil étant directement "au zénith", un bâton vertical ne donnant aucune ombre. Leur année avait 365 jours. Mais, en l'absence d'années bissextiles, elles aussi ont lentement décalé par rapport aux solstices. L'année étant divisée en 18 périodes de 20 jours, appelées "mois" ( chacune numérotée de 0 à 19), il fallait y ajouter "le mois court" de Wayeb, dont les jours étaient considérés comme néfastes

    Le Yucatan n'est pas soumis à un été ou un hiver comme dans les latitudes moyennes (par exemple, en Europe ou dans la majeure partie des USA), et donc le calendrier Maya n'était pas si fortement rattaché aux saisons que chez nous. L'attention principale était portée à la planète Venus , dont les astronomes Maya avaient exactement mesurés les cycles.Les Mayas observaient également "une année rituelle" de 260 jours, divisée en 20 "longues semaines" de 13 jours, chacune étant numérotées.

Pour plus de détails- beaucoup plus! - voyez " la page d'astronomie de Maya." Au sujet des Mayas et de Venus, voyez le chapitre "apporter la culture aux physiciens", p. 313 dans " Vous plaisantez sûrement M. Feynman!" par Richard Feynman