老历法乱套了
出现了一个权力足够大的人来新修历法
上文说到，在以前的罗马历中，每隔一年就加一个润月，这就造成了第一年 355 天，第二年 377 或 378 天。这样四年平均下来的每年的天数为 366.25 天，每年要比正常回归年多 1 天。这是个很大的误差，30 年下来就多出一个月，罗马历法势必会混乱。
上文还说到，罗马共和国建立后，将闰年的控制权授予教皇，教皇最终滥用权力，延长其政治盟友在位的年份，缩短对其手任期的年份。罗马共和国混乱时期，罗马历被当作统治权力维护工具，导致每年长短不一，极其混乱。
再后来，闰月的设定公布的越来越晚，以至于好多住在偏远地区的老百姓根本不知道日期，这还了得，老百姓不知道哪天是双 11，还怎么剁手？
后来连负责传达历法的官员们也都不干了，为啥呢？因为罗马人内讧了，军队拥兵自重，和元老院干起来了。
恺撒就是其中一位拥兵自重的军官，最终恺撒击败庞培。脱颖而出，征服了意大利，制服了养老院，强迫元老院授予他终身独裁官。自此，恺撒成为罗马共和国唯一的扛把子。
这也给了恺撒修改历法的权限，恺撒能改历法，跟他手握大权是分不开的。凯撒的改革旨在永久性地解决立法混乱问题，他想要创造了一个与太阳保持一致的历法。
口号喊得响没用，这件事情难就难在如何处理月份上。于是恺撒在和埃及艳后泛舟尼罗河后，召集了当时一大批数学家和天文学家来计算如何处理月份，这些人想出的办法我们之前也提到过，抛弃月亮拥抱太阳，将抛弃阴历拥抱阳历。
早在公元前 2 世纪，上古天文学大佬喜帕恰斯就已经可以很精确地测算出一回归年的长度大概不到 365.25 天。要凑这个数的办法就是让有些年份 365 天，有些 366 天，这样长期一平均就差不多了。365 天的年叫做平年，366 的叫做闰年。
如何分配这 365 或 366 天呢？既然已经抛弃阴历了，也就不需要看月亮了，也就意味着可以随意规定一个月的天数。因此最简单的分配方式就是将这个数除以 12，尽可能平均地分配给 12 个月，这样每个月就是 30 或 31 天。但是 2 月由于不吉利仍然维持旧罗马历的 28 天。在闰年的时候加的那一天给 2 月。
恺撒听完觉得不错，可以和天文现象对得上。这一年是公元前 46 年，恺撒决定让之前所有的混乱都在这一年有个了断吧，下一年开始使用统一的新历法，颇有秦始皇车同轨书同文的赶脚。
恺撒计划儒略历在次年（公元前 45 年）正式生效，因此他等 1 月 1 日到来再开始新的一年，这样才能和季节同步。
这样做的代价就是前一年（公元前 46 年）多出了 60 多天，创下了史上最长年份记录，BC46 共有 455 天！老百姓也洋溢着笑容拍手称快，因为他们觉得恺撒大帝让他们每个人都多活了 60 多天，LOL……
恺撒将这一年称为最后的混乱年，之后在罗马世界便会有真正统一的历法，这就是最初的儒略历，也是儒略历的 beta 版本。
为什么说是 beta 版本，还不是最终版吗？不是，因为计算出错了……出在了平闰年分配上。
应该给 365 和 366 分别赋予怎样的权重，就可以使得期望值为 365.24 或 365.25？这个问题中学生都会算，解一元一次方程嘛，每四年闰一次。可偏偏当时的人计算错了，搞成了每三年一个闰年。当然还有一些历史性原因，总之就是算错了。
这个错误在公元 8 年由恺撒的下一任屋大维改正，最终形成了大名鼎鼎的儒略历的最终版本：
继续沿用 1 月 1 日为新年伊始。
在原来的一普通年 355 天的基础上加上 10 天，其中 1、8、12 月份各加 2 天；4、6、9、11 月各加 1 天，每四年设一个闰年，润年的话 2 月再加 1 天。
因此儒略历下平均每年就是 365.25 天，很接近于一个回归年（365.24xxxx），也就是太阳绕一圈的时间，即恺撒想要尽量对上的那个基于天文的标准时间。
罗马元老院为了赞颂恺撒和屋大维爷叔侄，于是分别用恺撒的名字尤里乌斯和屋大维的称号“奥古斯都”命名了 7 月（July）和 8 月（August）。并且为了俩人平起平坐，让 8 月从 2 月那里借来一天变成大月（31天），然后 9 月 11 月的大月身份也平移到了 10 月和 12 月。
至此，儒略历的一年就和我们现在的一年几乎一样了，仅仅是闰月和现在不一样。
为什么 7 月命名为恺撒，据说是因为恺撒出生在 7 月。
为什么从 2 月借一天，是因为在 2 月处理死囚。
儒略历的颁布还有一个作用，就是基本上在整个罗马版图覆盖的地方都统一了 7 天的一周。随后又将一周的日子与太阳、月亮和肉眼可见的五颗行星联系在一起。
这为之后的基督教和一周七天紧密联系铺平了道路。君士坦丁大帝承认基督教后，正式采取一周 7 天制。
基督教合法了，随之带来了一个问题，基督教徒们继承了犹太教的传统，上帝在安息日休息，所以教徒们在安息日也要休息。而安息日是每周的周六。
但是当时的罗马公民们的习惯是每周日休息，因此教廷就将安息日从周六挪到了周日，并改名为“主日”。从此，星期日对于基督教有了特殊的意义。
300 多年后，随着基督教的合法化和国教化，儒略历作为基督教礼仪历法，传播到罗马帝国以外的地区。当一个民族或一个国家皈依基督教时，他们一般也采用负责皈依的教会的基督教历法。
就这样，儒略历在基督世界中流传了上千年，直到一个人的出现……
6 格里高利历
格里高利历是在 1582 年，时任教皇格里高利 13 世颁布的历法，也就是我们今天使用的公历，是全世界统一使用的官方历法。
我们知道，随着基督教在罗马帝国被奉为国教之后，教皇就是基督世界的精神领袖，教皇自然也负责颁布历法来指导教众。历任教皇通常选择沿用儒略历，因为儒略历还挺好用的。
直到格里高利十三世，对儒略历做了个轻微的修改，改成了我们今天所用的这样。
为啥儒略了使用了 1500 多年后，教皇给改了呢？原因有二：（1）旧的儒略历跑偏了；（2）宗教因素。
第一个原因不难想到，因为儒略历跑偏了。儒略历平均每年是 365.25 天，但一回归年是 365.24xxx，两者存在着微小的差异，这个差异在大时间尺度下也会被放大成为无法忽略的偏差，日历年每 400 年就要和回归年差出 3 天。
儒略历到格里高利时期已经用了 1500 多年，比回归年多出了 10 天左右。所以在 1582 年，教皇格里高利就颁发了命令，直接凭空消失 10 天（10.5-10.14）。
我们大致可以估算一下，时至今日，如果继续使用儒略历的话，会和格里高利历相差约 13 天。
旧历法的跑偏问题并不是到格里高利十三世时才被认识到，之前的教皇有些也意识到了这个问题，但由于种种原因，未能实施修订历法。15 世纪末，天文知识的增加和观测的精确性使得这个问题变得更加紧迫。在随后的几十年里，许多出版物呼吁改革历法，终于在格里高利十三世时实现了历法改革。
光把过去的误差填补上还不行，还得保证以后不跑偏。所以负责给教皇老哥编写历法的天文学家，提出了改变闰年的设法，凡是年数能被 4 整除的是闰年，但是年数后边是带两个“0”的“世纪年”时，必须能被 400 整除的年才是闰年，所以 1900 年不是闰年。
现在历法周期变成了 400 年，这 400 年共有 146097 天。这样平均下来一年有 365.2425 天，这一数值仅比回归年多了 26 秒，这样过 3000 年左右才会有 1 天的误差。
对于这个精度教皇大哥很满意，于是发布诏书颁布新立法。这个新历法就被叫做格里高利历，也就是我们现在用的公历。
所以简单来说，格里高利历就是恢复奥古斯都时期儒略历的版本（1 月 1 日为元旦），并且做了一点点小的闰月修正，仅此而已。
当然，教皇大哥也不是心血来潮拍脑袋的决定，而是由于某些宗教上的动机。儒略历的跑偏没错，但教皇大哥真正关心的是这种跑偏造成了春分点提前到来了，而春分本应该在 3 月 21 日出现。为什么教皇大哥这么纠结春分点呢？这就涉及到下面要说的宗教因素了。
7 宗教因素
虽然罗马天主教会曾经对科学和天文学进行了长期而激烈的斗争，但总的来说，中世纪后半期教会也给予了天文学研究大量的资金和社会支持，包括在各地大教堂的塔楼改造作为太阳观测站。
教会这么做不一定是为了知识而寻求知识，相反，它希望通过投资得到一些实际的回报，最重要的回报就是改进日历。
回到刚才的问题，教皇为什么纠结春分，因为春分对基督教会很重要。
春分是万物复苏的时间
春分是儒略历的新年伊始
春分传说是耶稣受孕日（所以推定 9 个月后的 12 月 25 日是圣诞节）
它是计算复活节日期的基础
第四点最重要。教皇为了使当前的复活节日期与早期教会引入复活节时的日期相一致。
当然基督教教皇和官员们也并非完全就是要虔诚地庆祝他们的上帝复活，更多的也是出于统治的需要，以及加强教会的权力和团结。
于是教皇和教会官员将希望寄托在天文学家上，希望天文学家可以依照科学来确定日期，改进日历。
想要完全理解上述前因后果，我们要补充必要的基督教背景知识。时间回到一千多年前。
我们知道，在恺撒屋大维颁布儒略历的时代，基督教还是异教。直到 313 年君士坦丁皇帝颁布《米兰赦令》，第一次承认基督教的合法性，才结束了基督教在罗马近 300 年的苦难历程。到了公元 525 年，人们第一次使用公元纪年法，将耶稣降生的那年计作公元元年。
但是没过几年，基督教内部在耶稣的神性上出现了教义之争。君士坦丁非常恼火，哥承认了你们，你们自己居然为了芝麻大点的事内讧了。于是他决定要召开一次基督教全体会议，以便统一思想。
这就是著名的“基督教一大”——尼西亚大公会议，发生在公元 325 年。这次会议对我们接下来要说的内容很重要。这次会议没有调和双方的矛盾，而是直接简单粗暴的捧一踩一。这也为后面基督教分裂埋下了最直接的伏笔。到了 380 年，另一位著名的罗马皇帝狄奥多西宣布取缔了罗马信奉了一千多年的多神教，要求罗马全体公民信仰基督教。392 年基督教正式成为罗马国教，从一个备受歧视的异教变成一个一家独大的宗教信仰和意识形态。
尼西亚大公会议对格里高利历的重要意义在于，在这次会议上，基督教高层领导们明确规定全世界所有基督徒都应在同一天庆祝复活节，并且明确确定了这一天是哪天，即颁布了“法定”的复活节日期：
春分之后的第一个满月后的第一个星期日
但是问题来了，历法改了，新立法从哪天开始算呢？或者说规定了新年从 1 月 1 日开始，那么到底哪天是来年的 1 月 1 日呢？
教皇认为应该以尼西亚大会召开的 325 年为基准，所以将 1582 年完全复刻了 325 年。正如前文所说，这么做就需要凭空抹去多出来的 10 天。（选择抹去 10.5-10.14 是因为这 10 天内没有基督教的重要日子）
其中网上传的神乎其神的“惊！历史上竟消失了10天！”其实也没啥大不了的，其实这10天根本就没有消失，只是人们因为特殊的原因改了计时的历法，就像人们为了方便随意选取参考系一样，正如物体的客观存在并不依赖于参考系的选择，历史上的10天不因历法的切换而消失。
复活节对基督徒们意义可就大了，是和圣诞节并称的基督教两大节日。根据《圣经》中记载，耶稣受难后的第三天复活，告诉他的门徒们离开犹太人的大本营——以色列，世界那么大，你们去罗马看看。基督徒们认为耶稣受难日是公元 33 年 4 月 3 日（星期五），三天后（星期日）复活。
有趣的是本文主角牛顿也曾指出受难日并不是这一天，但结果表明牛顿自己把历法搞错了，就像后人搞错他生日一样。
基督教中，像圣诞节这种节日叫做固定节日，意思是在固定的日期。复活节种叫做移动节日，意思是日期不固定。显然移动节日就不一样了，会受到历法的很大影响。
试想一下，复活节日期的精确规定这件事情，就很考验历法的精确程度了，历法要不准了，全世界基督徒们就可能有不同的复活节了。
我们知道，复活节是基督教最重要的节日之一，但是彼时的庆祝耶稣基督复活的盛典已经成为教会的一个官僚危机。到了 12 世纪，复活节的误差已经不能忍了。
儒略历被抛弃就是因为出了这样的问题，前文说到，儒略历跑偏了，春分点跑偏了，复活节就不准确了，准确的说是历法层面的复活节和天文学层面的复活节对不上了，因为日期已经到 3 月 21 日了，但是天文学上还没有到春分。
我们就拿今年 2021 年举例子，按照天文学，今年春分是 3 月 20 日，下一个满月是 3 月 28 日，这天正好是周日，所以复活节就得是再下一个周日 4 月 4 号。但是如果按照儒略历，今年的复活节是 5 月 2 日（换算成公历）。
8 格里高利历的普及
各个国家采用 “新 ”历法的时间也参差不齐，格里高利历最初是由欧洲天主教国家及其海外属地采用的，传统天主教国家如法国、西班牙、水果牙、意大利等都在 1582 年当年就改用新历法。
新教和东正教国家不受天主教皇的管辖，因此一开始并没有赏脸，直到一个多世纪以后才陆续慢慢开始使用新历，特别是在英国（以及其美洲殖民地的国家）在 1752 年 9 月 14 日才采用新历法，这时牛顿早已去世了。
插曲：也就是说，包括美国在内的这些国家在1752年才发生“消失的10天”
这就解释了为什么牛顿有俩生日，牛顿在英国出生时英国使用的还是儒略历，所以牛顿的出生仍被记录为 1642 年的圣诞节，尽管意大利的这一年已经是 1643 年。而伽利略去世时（1642 年），其祖国意大利以及开始使用格里高利历 60 年了，自然用新历记录，所以在网上查伽利略就只有一个祭日。
还有一件与牛顿伽利略情况类似的事件
莎士比亚和塞万提斯这两位大文豪，似乎正好在同一天去世（1616 年 4 月 23 日），但其实不是。各位小伙伴不妨算一下，谁先死的，早了几天？
然而这一历法差异带来的巧合被联合国教科文组织拿来做文章，也就有了我们现在每年 4 月 23 日的 “世界图书和版权日”。
混乱不止于此，西欧和英国共同的事件可能因为所用历法不同而产生看似吊诡的结果。
荷兰国王兼英国国王威廉三世要从荷兰出发前往英国加冕，荷兰这边说我们威廉大大 11 月 11 日出发，英国这边则说俺们陛下 11 月 5 日就到了……
俄罗斯这种东正教国家更晚，直到 1919 年才从儒略历改用格里历的。这也解释了我的历史老师没有给我讲的一个问题，十月革命为什么发生在 1917 年 11 月？现在明白了吧，因为那时候俄国还在用儒略历，根据儒略历当时确实是 10 月。
By the way， 新历在明清时期由西方传教士传入我国，我国明确使用格里高利历是在辛亥革命之后，满清灭亡，没有皇帝也就没有年号纪年法了，于是中华民国政府宣布 1912 年开始使用新历。当然还有比我国更晚使用新历的国家，最墨迹的是沙特，沙特 2016 年才使用新历。
9 变来变去的新年伊始日
在回归主题之前，我们还需要最后搞清楚一个问题，那就是新年从哪一天开始？搞清楚这个问题，我们才好说究竟两件事情是否发生在同一年。
这个问题从最开始阴历流行的时候就存在了。我们知道，每月的开始时间是确定的，只要看到新月就是新的一月。但是每年从哪天开始呢？太阳在哪个位置才算新的一年？这就给统治者留下了空间，他们可以任意将某个月当作第一个月。
比如陈胜吴广起义，在秦二世元年 7 月爆发，次年 12 月结束。乍一看好像起义持续了一年多。但其实不是这么回事，因为秦始皇登基后规定以 10 月为新年第一个月，所以起义也就持续了 5 个多月。
再比如法国大革命后，建立共和国，同时建立共和历，并以建国的当月定为第一个月，同时出现了雾月、热月等称谓。对应的雾月政变和热月政变也是在法兰西第一共和国期间爆发的。
从两河文明开始，人们就偏爱春天，春暖花开万物复苏在人们看来是神的恩泽，因此大多数文明都将春天作为新年伊始，尤其是春分日，昼夜平分的特点似乎也象征着某种神谕。
因此最早期的元旦都定在三月，由于当时以阴历为主，也就是看月亮定日子。所以新月和满月就成为最特殊的两天，分别对应着 1 日和 15 日（我国的初一和十五）。最初人们将元旦定为 1 号，后来发现 15 号更接近春分，就改成 15 号。
元旦：我真的是躲得过初一躲不过十五惹……
好战的罗马人更是用战神 Mars 的名字命名了三月 March。
然后我们前文提到了，由于西班牙战争的原因，公元前 153 年罗马元老院将第一个月从 3 月改到了 1 月，儒略历更是将元旦钉死在了 1 月 1 日。
然而，在中世纪的欧洲，基督教（这里我们特指天主教）开始豪横起来。教皇认为 1 月 1 日这个日子很不基督教，既不是基督教的传统节日，也不是一个良辰吉日。
毕竟当时元旦改为 1 月 1 日时还没有基督教什么事，是世俗皇帝规定的。上帝的归上帝、恺撒的归恺撒。而中世纪教俗之争狂热，双方水火不容。
教皇为了彰显自己的厉害，宣布在 1 月 1 日庆祝新年是异教行为，并在公元 567 年废除了 1 月 1 日作为一年的开始。但是并没有规定一个新的元旦。这导致在整个中世纪基督教欧洲的不同时期和不同地方，有着不同的元旦，大都是和基督教有关的日期：12 月 25 日（圣诞）、3 月 1 日（传统春天良辰吉日）、3 月 25 日（耶稣受孕日——报喜节）和复活节庆祝新年。
到了中世纪后期（14、15 世纪），整个欧洲的新年伊始开始逐渐向报喜节统一。因为报喜节不仅是耶稣受孕日，还是古罗马时期的春分日，双厨狂喜，其中就包括我们要说的英国。
这就是为什么上文我们说，格里高利将元旦重新定为 1 月 1 日。
10 再论牛顿生日
在一般情况下，消失的 10 天作为历法记录选择的分界点，1582 年 10 月 15 日之前发生的事件的日期一般按照 1 月 1 日开始的儒略历，不需要转换为格里高利历的对应日期。而在这之后的就要用格里高利历来记录了。
但是，并不是所有国家都同时开始使用格里高利历，在历史上相当一段时间内，在欧洲有些国家已经投入了新历的大怀抱，有些国家还在使用着旧历。
因此在这段时间内，人们为了明确地指明一个日期，往往要同时使用旧历和新历，尤其是英国喜欢在旧历前面标上 O.S。代表 “旧式”（Old Style）。
我们已经知道，牛顿出生的时候，英国用的还是儒略历。所以我们看维基百科的牛顿生日的描述为：
前面的 O.S。就表示在旧历表示下牛顿的生日是 1642.12.25。
值得注意的是，我们知道新旧两历的元旦时间不一样，因此如果某人生日特别巧处在两者之间，就会有一些麻烦了，可能会连年份都不一样。
我举个例子，假如英国人 Three Zhang 出生于新历的 1700 年 3 月 1 日，那么他在写自己生日时，要加上‘O.S。 1699.3.1’。旧历中新年伊始是 3 月 25 日，所以张三的生日在旧历中还处在 1699 年。
另一方面，说霍金出生（1942 年 1 月 8 日）比伽利略逝世（1642 年 1 月 8 日）整整晚了 300 年，这么说没毛病，因为这两件事都记录在格里高利历上。
11 历法的未来
著名天文学家威廉·赫歇尔的儿子约翰·赫歇尔眼光长远，他觉得人类还能生存千秋万代，因此试图将历法周期从 400 改成 4000（即 5000 这种年份也不润）来进一步减少每年的平均天数，增加精度。
但是这一建议一直未被采纳。不过未来减少每年天数似乎是势在必行的事情，因为地球自转越来越慢，每一天时间越来越长。
不过，随着科学的发展和技术的进步，今天我们人类已经有了很精确的计时工具。时间也从原来的度量方式变为理论上定死的数值。
之后我们的时间刻度和历法要怎样再修改以拟合天文现象，小伙伴们可以大开脑洞想象一下。
原标题：“伽利略死的那年牛顿诞生，真的是这样吗？”
原文已做部分修改
来源：吹得粥半仙儿
编辑：乐子超人
新浪科技公众号
“掌”握科技鲜闻 （微信搜索techsina或扫描左侧二维码关注）
