Il calendario è diventato così familiare ai nostri giorni, che si tende a dimenticare che anch'esso si è dovuto inventarlo. I primi contadini avevano bisogno di sapere quando era il momento di arare e seminare, prima della stagione delle piogge, e per svolgere le altre attività stagionali al tempo giusto. Gli antichi sacerdoti in Babilonia, in Egitto, in Cina e in altri luoghi, anche tra i Maya in America, esaminarono quindi i movimenti del Sole, della Luna e dei pianeti nel cielo, e idearono vari calendari, di cui alcuni sono ancora in uso.

Il giorno

    L'unità fondamentale è ovviamente il giorno: 24 ore, 1440 minuti, 86400 secondi, ogni secondo leggermente più lungo del battito cardiaco medio. Il giorno è definito dal moto del Sole attraverso il cielo, e un riferimento molto conveniente è il mezzogiorno, il momento in cui il Sole raggiunge la sua massima altezza in cielo (cioè la massima distanza dall'orizzonte) e si trova esattamente a sud (o a nord) dell'osservatore.

    "Un giorno" si può quindi convenientemente definire come l'intervallo di tempo tra un mezzogiorno e il successivo. Una meridiana può seguire il moto del Sole attraverso il cielo mediante l'ombra di un bastone o di una pinna ("gnomone") che punta verso il polo celeste (si può fare clic qui per imparare a costruire una meridiana di cartoncino), e si può così dividere il giorno in ore e in unità ancora più piccole. Il mezzogiorno è il momento in cui l'ombra punta esattamente a sud (o a nord nell'altro emisfero) ed è più corta.

    Qual'è allora il periodo di rotazione della Terra attorno al suo asse? Un giorno, direte voi. Non è proprio così.

    Supponiamo di osservare la posizione di una stella in cielo -- per esempio Sirio, la stella più luminosa. Una rotazione completa della Terra corrisponde al tempo impiegato dalla stella per ritornare nella sua posizione originaria (naturalmente siamo noi che ci muoviamo, non la stella). Questo è quasi come avevamo definito il giorno, ma con una grande differenza: per il giorno, il punto di riferimento non è una stella fissa nel firmamento, ma il Sole, la cui posizione nel cielo cambia lentamente. Durante l'anno il Sole descrive un circolo completo nel cielo, cosicché, se noi tenessimo un conteggio separato per i "giorni di Sirio" e i "giorni del Sole", alla fine di un anno i due numeri differirebbero di 1. Otterremmo 366,2422 "giorni delle stelle", ma soltanto 365,2422 giorni solari.

    E' il "giorno delle stelle" (giorno siderale) che dà il periodo di rotazione terrestre, ed è circa 24 ore meno 4 minuti. Un meccanismo ad orologeria, progettato per far sì che un telescopio segua il movimento delle stelle, effettua una rotazione completa in un giorno siderale.

    Gli orologi che conosciamo ed usiamo sono basati tuttavia sul giorno solare -- più precisamente sul giorno solare medio, poiché l'intervallo di tempo tra un mezzogiorno e il successivo varia mentre la Terra percorre la sua orbita attorno al Sole. Secondo le leggi di Keplero (discusse in una successiva sezione), l'orbita terrestre è leggermente ellittica. La distanza dal Sole quindi varia leggermente, e, per la seconda legge di Keplero, il movimento è più rapido quando la Terra è più vicina al Sole, ed è più lento quando è più lontana. Queste variazioni possono fare accelerare o rallentare il "tempo di una meridiana" fino a un massimo di circa 15 minuti.

    Orologi atomici molto precisi, attualmente, ci dicono che la durata del giorno va gradualmente aumentando. Il fenomeno è dovuto alle maree, che sono delle doppie ondulazioni degli oceani terrestri sollevate dall'attrazione gravitazionale (principalmente) della Luna. Queste onde viaggiano intorno alla Terra, e poi si infrangono contro le coste e i mari poco profondi, cedendo così la loro energia: la teoria suggerisce che questa energia proveniva dall'energia (cinetica) del moto rotatorio della Terra.

L'anno

    L'anno è il tempo impiegato dalla Terra per compiere un'orbita completa attorno al Sole. Alla fine di questo tempo, la Terra si ritrova nello stesso punto della sua orbita, e il Sole quindi ritorna nella stessa posizione apparente nel cielo.

    La Terra impiega 365,2422 giorni (giorni solari medi) per completare la sua rivoluzione, ed in ogni calendario, il cui anno differisca da questo valore, le stagioni gradualmente slitteranno un po', anno dopo anno. L'antico calendario romano aveva 355 giorni ma aggiungeva un mese ogni 2 o 4 anni: non era però molto preciso, e al tempo di Giulio Cesare era sfasato di circa tre mesi.

    Nel 46 a.C. Cesare introdusse un nuovo calendario, che da lui prese il nome di calendario giuliano. Tale calendario è simile a quello che usiamo oggi: gli stessi 12 mesi, e un giorno che si aggiunge alla fine di febbraio, un anno ogni 4 anni, quell'anno ("anno bisestile") il cui numero è divisibile per 4. Due anni dopo, il quinto mese dell'anno romano fu rinominato Luglio, in onore di Giulio Cesare. Il nome del suo successore, Augusto, diede poi il nome (Agosto) al mese seguente.

    Il calendario giuliano quindi assume un anno lungo 365,25 giorni, lasciando fuori una differenza di 0,0078 giorni, o circa 1/128 di giorno. Così anche questo calendario slitta leggermente, ma a una velocità molto ridotta, di circa un giorno ogni 128 anni. Nel 1582 lo sfasamento stava raggiungendo le due settimane, per cui il Papa Gregorio XIII stabilì un calendario modificato, che da lui prese il nome di calendario gregoriano. Da allora in poi, gli anni che terminano con due zeri, come il 1700, 1800, 1900, non sarebbero stati bisestili, eccetto quando il numero di secoli fosse divisibile per 4, come l'anno 2000. Venivano così tolti 3 "giorni bisestili" ogni 400 anni, cioè un giorno ogni 133 anni e 1/3 -- un'approssimazione molto vicina alla correzione richiesta di un giorno ogni 128 anni.

    Ma non bastava modificare il calendario: occorreva anche saltare istantaneamente da una data a un'altra, per sbarazzarsi della differenza di giorni accumulatasi nei secoli. In Italia questo avvenne subito con un editto papale. "Tibaldo e il buco nel calendario" di Abner Shimony racconta la storia di un ragazzo il cui compleanno fu cancellato da quel salto di date. Un altro compleanno che ha risentito della riforma del calendario è stato quello di George Washington, nato l'11 febbraio 1732: quando l'impero britannico adottò il nuovo calendario, nel 1751, l'11 febbraio "vecchio stile" divenne il 22 febbraio "nuovo stile", ed è questa la data in cui oggi si celebra in America il compleanno di Washington.

    In Russia il cambiamento avvenne solo dopo la rivoluzione bolscevica, e questo è il motivo per cui il governo sovietico usava celebrare l'anniversario della "Rivoluzione di Ottobre" il 7 di novembre. La Chiesa ortodossa russa continua ad usare il calendario giuliano, e celebra il Natale e la Pasqua circa due settimane più tardi rispetto alla maggior parte del mondo cristiano.

    Benché il conteggio degli anni nel calendario persiano cominci, come per quello islamico, dalla fuga di Maometto a Medina nel 622, per stabilire una forte base islamica, l'inizio dell'anno avviene all'equinozio di primavera, il 21 marzo, con la festività del Naw Ruz.

Come si festeggia il "Naw Ruz":

    In Iran la festività più importante è il Naw Ruz, il Capodanno... Comincia sempre il primo giorno di primavera nel momento esatto dell'equinozio. Questo significa che ogni anno il Naw Ruz inizia a un'ora diversa. Un anno potrebbe essere il 21 marzo alle 5:32 di mattina, e l'anno seguente potrebbe capitare il 20 marzo alle 11:54 di sera. Ogni iraniano conosce il momento esatto in cui iniziano i festeggiamenti.

    La festività è preceduta da settimane di preparazione. Ognuno pulisce a fondo la casa, compra o si fa nuovi vestiti, e prepara i dolci tradizionali. La cerimonia chiamata haftseen consiste nel disporre sette simboli che cominciano con il suono "s", oltre ad altri oggetti significativi come specchi, uova colorate, e un pesciolino rosso in una brocca. Gli oggetti rappresentano salute, rinnovamento, prosperità, fertilità e le usuali speranze universali condivise dalla gente durante i festeggiamenti di ogni Capodanno...

    Il giorno di Naw Ruz quasi tutti i negozi e gli uffici sono chiusi, e le strade sono deserte. Durante i dodici giorni successivi all'equinozio, la gente visita amici e parenti, cominciando sempre dai più anziani. Dopo aver fatto visita a tutti gli anziani, si fa visita ai membri più giovani della famiglia. In ogni casa vengono offerti dolci casalinghi insieme agli auguri per l'anno nuovo. I bambini ricevono denaro, sempre in banconote nuove di zecca. Penso che a causa della grande ondata di immigrazioni dopo il 1980 [tutti coloro che hanno abbandonato l'Iran, a seguito della rivoluzione] le banche in America avranno notato un improvviso aumento di richieste di banconote nuove, nel mese di marzo.

    [Da "Funny in Farsi -- Ricordi di un iraniano cresciuto in America" di Firoozeh Dumas, 187 pp., $21,95, Villard Books 2003. Un piacevole e sereno libro di chi è cresciuto in due diverse culture.]

    L'anno persiano ha 12 mesi. I primi 6 hanno 31 giorni, i 5 mesi seguenti ne hanno 30, e l'ultimo ha 29 o 30 giorni, a seconda se l'anno è o non è bisestile. Ogni mese corrisponde a un segno dello zodiaco. Il numero di giorni in ciascun mese (anche se non nello stesso ordine dei mesi) è quindi quasi lo stesso del calendario civile occidentale (va notato che i mesi di 31 giorni sono 6 e non 7 come nel nostro calendario, però l'ultimo mese ha 29 o 30 giorni, mentre il nostro febbraio ne ha 28 o 29, per cui il totale dei giorni è lo stesso). La differenza importante sta nella regola per determinare l'anno bisestile, che è molto complicata. Anche il calendario Jalali originale era più accurato di quello gregoriano; la versione attuale del calendario assegna 683 anni bisestili in un ciclo di 2820 anni: il risultato è che occorrono due milioni di anni perché questo calendario risulti inaccurato di un solo giorno!

    Un interessante calendario è quello usato dalla Chiesa cristiana copta in Etiopia, con 12 mesi di 30 giorni ciascuno, più un tredicesimo cortissimo mese di soli 5 giorni. Un opuscolo turistico una volta cercava di attirare i visitatori con la promessa "Venite in Etiopia e vi godrete 13 mesi di Sole all'anno".

Il calendario Maya

Per saperne di più (e molto di più!) visitate la "Pagina di astronomia Maya."   Per quanto riguarda i Maya e Venere, ved. il capitolo "Portare la cultura ai fisici", p. 313, in "Sicuramente state scherzando, Mr. Feynman!" di Richard Feynman.

Ulteriori approfondimenti:

    Un sito Web sui calendari. Un altro sito qui .

    Una rassegna sui calendari.

    Giulio Cesare e i giorni bisestili.

    "Tibaldo e il buco nel calendario" di Abner Shimony, 165 pp, Copernicus 1998. Il libro racconta la storia di un ragazzo del XVI secolo in Italia, che si preparava a festeggiare il compleanno in uno di quei giorni "perduti", che furono saltati a causa della riforma del calendario del Papa Gregorio XIII. Recensito da Stephen Battersby in Nature, p. 460, 3 Aprile 1998, e da David Mermin in Physics Today, p. 63, Giugno 1998.