有一个节日,它变化莫测,每年的日期都不一样,有可能是3月22日到4月25日之间的任何一天。这个节日,是纪念耶稣基督于公元30/33年被钉死后第三天复活,象征重生与希望。
它就是复活节——“每年春分月圆之后第一个星期日”。
复活节是世界上最难计算的节日。复活节计算和显示,也是最难解决的钟表问题之一。
(一)百达翡丽的专利
1985年12月13日,百达翡丽获得一项重要专利:按照基督教历法计算复活节日期。
大名鼎鼎的Calibre 89超级复杂怀表里,就装有这项专利机件。这是人类便携式时计历史上,第一次展示复活节日期。
Calibre 89诞生于1989年,庆祝百达翡丽150周年,这款怀表配备33项复杂功能,数量之多创造了便携式时计之最。
这项专利的发明人,包括百达翡丽技术部门主管Jean-Pierre Musy, 在研发部工作的François Devaud和Frédérique Zesiger。控制复活节日期显示的核心,是一个有凹槽的轮,以凹槽深度的不同,对应不同的日期显示。Calibre 89可以准确显示从1989至2017的复活节日期。2017年之后,怀表必须回原厂保养,更换下一个29年的控制组件。
那么问题来了,为什么百达翡丽不能一步到位,直接做成不用更换、循环显示复活节日历呢?
首先要回答一个问题,复活节多少年一循环?
(二)复活节多少年一循环
1582年10月,欧洲发生了一件怪事。
教宗格列高利十三世(Gregorius PP. XIII)颁布新的历法,同时宣布,10月4号的次日,不是5号,而是10月15号。一下子跳过10天,农民们非常不满,认为这是要剥削他们10天的房租。
这种全新的历法,就是格里历(Calendarium Gregorianum),我们一直沿用到今天,就是中文所讲的阳历、公历。
1582年采用新的历法,目的并不是剥削房租,而是因为旧的历法不够准确。旧的历法就是儒略历(Julian calendar)。儒略历资历甚老,诞生于罗马,早在公元前45年就开始起执行。儒略历的主要内容是:一年设12个月,大小月交替,四年一闰,平年365日,闰年于二月底增加一闰日,年平均长度为365.25日。
简单来说,两个历法的主要区别,是增加一条特别规定:除非能被400整除,所有的世纪年(能被100整除)都不设闰日。即:
1/ 公元年分非4的倍数,为平年。
2/ 公元年分为4的倍数但非100的倍数,为闰年。
3/ 公元年分为100的倍数但非400的倍数,为平年。
4/ 公元年分为400的倍数,为闰年。
那么,新的历法能把准确度提高多少呢?格里历的历年平均长度为365.2425日,接近平均回归年的365.242199074日,即每3300年误差一日,也更接近春分点回归年的365.24237日,即每8000年误差一日;而儒略历的历年为365.25日,每128年就误差一日。
此刻,是格里历的2020年4月11日,儒略历的2020年3月29日。
明白了格里历和儒略历的区别,我们来看复活节在两种历法下多少年一循环。
对古老的儒略历来说,复活节是532年一循环。
东西方历法有两个对应的概念:在西方, “默冬章”或“默冬周期”(Metonic cycle)是古希腊天文学家默冬发现的一个天文学周期,他生活在公元前5世纪的雅典。默冬发现,19个回归年(tropical year)的时间长度,和235个朔望月几乎相同。所以阴阳历若采十九年七闰法,每19年加入7个闰月,就可以协调回归年(太阳的周期)与朔望月(月亮的周期)间的时间差距,以较为简易的方式制历。中国古代也有同样的发现,并称此周期为一“章”。
1回归年 平均= 365.2421990741日 = 365天5小时48分46秒
1朔望月 平均= 29.530588日 = 29天12小时44分2.8秒
19个回归年 = 19 * 365.2421990741 = 6939.60178 日
235个朔望月 = 235 * 29.530588 = 6939.68818 日
儒略历中的复活节,需要19*4*7=532年才能循环一次。4代表闰年,7代表每周7天。
而对于更准确的格里历来说,这个循环需要惊人的5,700,000年!
大家已经明白,百达翡丽无法做出一个有532个凹痕的儒略历程序轮,让它循环运转,何况儒略历在这个地球的绝大多数地方已经不再使用。更不可能做一个有5,700,000个凹痕的,那样的话,怀表要比足球场还大。
下图是格里历完整的5,700,000年周期复活节日期的分布。4月19日以3.87%的概率拔得头筹。3月22日是最不容易遇到的复活节,仅有0.48%概率。2020年的复活节是4月12日。
顺便说一下,1582年教宗推广新历法的时候,只有意大利、波兰、西班牙、葡萄牙马上使用。因为新历法是教宗颁布的,新教国家予以抵制。直到1752年,大英帝国以及现在美国的一部分才开始采用格里历,中国则要晚到1912年。
(三)复活节怎么计算
相信这个问题已经在大家头脑中盘绕许久了。简而言之,非常复杂。
这里翻译一种运算方法。选择公历的任何年份,将其命名为X。要确定当年的复活节日期,请执行以下10个计算:
1/ 将X除以19,得到一个商(我们忽略)和余数A。这是该年在19年农历周期中的位置。A +1是当年的黄金数字。
2/ 用X除以100,得到商B和余数C。
3/ 用B除以4,得到商D和余数E。
4/ 用8B + 13除以25,得到商G和余数(我们忽略)。
5/ 计算19A + B – D – G + 15,将结果除以30,得到一个商(我们忽略)和余数H。当H小于24时,该年实际值为23 – H,否则,则为53 –H。
6/ 计算A + 11H,再除以319,得到商M和余数(我们忽略)。
7/ 用C除以4,得到商J和余数K。
8/ 计算2E + 2J – K – H + M + 32,除以7,得到商(我们忽略)和余数L。
9/ 计算H – M + L + 90,除以25,得出商N和余数(我们忽略)。
10/ 计算H – M + L + N + 19,除以32,得到一个商(我们忽略)和余数P。
复活节周日,就是第N个月的第P天。可以用2E + 2J-K除以7并乘以余数(0等于字母A,1等于B,依此类推)来找到年份的主字母。
让我们为X= 2001尝试这种方法:(1)A = 6; (2)B = 20,C = 1;(3)D = 5,E = 0;(4)G = 6;(5)H = 18;(6)M = 0;(7)J = 0,K = 1;(8)L = 6;(9)N = 4;(10)P =15。因此2001年复活节是4月15日。
我们检查一下格里历复活节4月15日的对应年份,确实有2001。
自古以来,复活节的算法都非常复杂。拉丁文里面表示“计算”的词,Computus,就是专指计算复活节的方法。
下图来自瑞典,用来计算1140至1671年的复活节日期。有人说:“许多迹象表明,在中世纪的欧洲,数学的唯一重要应用,就是计算复活节日期。”
除了怀表,复活节日期也在天文钟上得到体现,不得不感慨古人的智慧!比如法国东部美丽的小城斯特拉斯堡(Strasbourg)的主教座堂里,就有一座这样的天文钟。复活节日期的计算机制,位于最底部之左边。关于这座钟表史上的伟大杰作,可阅读拙文《欧洲游记:斯特拉斯堡天文钟》。
(四)复活节怎么过
在德国,复活节是这么过的:彩蛋必不可少,大人要在复活节星期日那天,把彩蛋藏在花园里,让孩子们去寻找。是谁带来了复活节彩蛋呢?人们说是兔子。兔子也被视为春的使者。有些地方会举办游行(当然今年不行),重演当年耶稣受刑殉难的过程。复活节还有篝火,这一习俗来源于日耳曼游牧民族,熊熊燃烧的火焰不仅要赶走寒冬,也要驱赶恶灵。希望还能赶走COVID-19!
最后,在复活节周日(Ostersonntag),教堂钟声敲响,宣告耶稣复活的消息。(图:1887年的德国乌尔姆大教堂外景,19世纪教堂内景。)
复活节,象征着重生与希望。又一个复活节在欧洲度过,这里万物复苏,阳光明媚。当钟声响起,又将带来满满希望,期待这一刻降临!
老菲烈 & Christina
2020年4月11日,慕尼黑
羽毫钟表收藏 Yuhao Time
举千钧若扛一羽,拥万物若携微毫。
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