Die Grundlagen des julianischen und gregorianischen Kalenders

Die astronomischen Grundlagen

Unser Kalender ist zusammengesetzt aus den Einheiten Tag, Woche, Monat und Jahr. Mit Ausnahme der Woche beruhen seine Teile auf astronomischen Grundlagen.

Die kleinste Grundeinheit ist der Tag. Für den Kalender ist der mittlere Sonnentag ausschlaggebend. Zwar schwankt die Tageslänge um ca. ± 15 min im Jahreslauf und nimmt um 1,7 Millisekunden pro Jahrhundert zu, was jedoch für die Kalenderberechnung keine Rolle spielt. So geht man von einer, übers Jahr gesehenen, durchschnittlichen Tageslänge aus und die Abbremsung der Erdrotation ist im kulturgeschichtlichen Zeitrahmen gesehen unbedeutend gering [1].

Der Monat hat seinen Ursprung zwar im Mondumlauf, jedoch haben die Monate unseres Kalenders diesen Bezug schon seit der Antike verloren. Einzig die Osterberechnung richtet sich noch nach unserem Begleiter. Für den Kalender sind die Mondphasen bestimmend, also das Zeitintervall von Neumond zu Neumond. Dieser sogenannte synodische (vom griechischen synodos = Zusammenkunft) Monat dauert durchschnittlich 29,53059 Tage. Probleme bereitete der Mond den Computisten durch seine große Schwankungsbreite. So dauerte es z.B. ab dem 14.12.1955 29 Tage 19 Stunden und 55 Minuten bis die nächste Neumondphase erreicht war, während es am 16.6.2053 bereits in 29 Tagen 6 Stunden und 35 Minuten geschehen sein wird.

Von den vier verschieden Jahren in der Astronomie bestimmt das tropische (vom griechischen tropos = Wendung) Jahr den Gang der Jahreszeiten und mithin auch den unseres Kalenders [2]. Das tropische Jahr hat eine Dauer von 365,242199 Tagen. Die genaue Dauer des tropischen Jahres war lange Zeit unbekannt. So begründete z.B. Nikolaus Kopernikus (1473 - 1543) mit diesem Argument in einem Schreiben an den Papst das Scheitern einer päpstlichen Kalenderkommission. Grund dafür war, neben dem Fehlen genauer Uhren, auch die Präzession [3], also die Kreisbewegung der Erdachse am Sternenhimmel, welche den Frühlingspunkt in etwa 25800 Jahren durch den Sternenhintergrund wandern lässt. Da dies in 1000 Jahren immerhin 360 / 25800 * 1000 ~14 sind, waren die Aufzeichnungen der antiken Astronomen in der frühen Neuzeit nur bedingt zu gebrauchen.

 

Tabelle der Monats- und Jahreslängen

BeobachterJahrhundertSynodischer MonatTropisches Jahr
Meton5. v.Chr.29,53192365,263159
Kallippos4. v.Chr.29,53086365,250000
Hipparch2. v.Chr.29,53058365,246667
Cäsar1. v.Chr.29,53086365,250000
Ptolemäus2. n.Chr.29,53058365,246667
al Battani9./10.29,56956365,240556
de Sacrobosco13.-365,246528
Alfons X.13.-365,242543
Heutiger Wert 29,53059365,242199
  1. Eine Ausnahme ist jedoch die Chronologie. Um ihre Daten mit Hilfe von Sonnenfinsternissen zu überprüfen, muss die Abbremsung der Erdrotation mit eingerechnet werden, da sonst z.B. die überlieferte Finsternis am 15.4.136 v.Chr. nicht über Babylon, sondern über Mallorca gegangen wäre (Spektrum der Wissenschaft 8/99). Die Abbremsung selbst ist kein konstanter Wert, sondern nahm im Laufe der Erdgeschichte mit der Entfernung des Mondes von der Erde ab. Vor 600.000.000 Jahren zählte das Jahr noch 425 Tage, wie man aus Versteinerungen ersehen kann.
  2. Es gibt noch das siderische Jahr welches Bezug auf den Sternenhintergrund nimmt, das anomalistische mit der Erdnähe als Bezugspunkt und das Finsternisjahr mit dem Durchgang der Sonne durch ein und denselben Mondknoten.
  3. Die Kreisbewegung der Erdachse unterliegt zusätzlich noch einer Schwankung von 19 Jahren, der sogenannten Nutation.