在感性和紅包泛濫過後，讓我們從科學角度認識新年 | 愛范兒

在這個農曆新年，大家都被親情、友情和媒體渲染的煽情所包圍，大家也同時忙於討紅包、派紅包、搶紅包。因此，今天我們來小清新一下：讓我們從科學角度，認識一下「什麼是新年」。

為了深入淺出的以科學角度介紹「新年」，以下內容經過大量簡化，加上本人並非曆法專家，如有錯漏，歡迎各位讀者斧正。

我們經常說「過新年」，但其實什麼是「年」？小學生都知道：「年」就是地球環繞太陽一周（即公轉）所用的時間嘛！

然而，其實我們現在所過的「年」，當中經過幾千年人類智慧的不斷累積和沉澱，當中的學問可能比蘋果造台 iPhone、或是比 Google 搞個 Google Glass 還要複雜得多。

好了，「年」究竟有多複雜呢？

我們現在慣常用的「年」，叫做儒略年 (Julian year)，就是「小學生都知道太陽環繞地球一周所用的時間」，可是，這是一個極度簡化的「年」，專家其實對「年」還有各種不同的定義，而「儒略年」只是我們經常用來衡量年份的「回歸年」 (tropical year)……的簡化版本。

回歸年的問題比較複雜，這裡我門先以簡化了的「儒略年」來討論吧。

我們知道「365 日」等於一「儒略年」，細心的讀者也許會更仔細的說是「365.25 日」，對，實際上地球環繞大陽一圈，其實比我們慣常用的「一年」，剛剛少這 1／4 天。如果我們不透過「閏年」（每 4 年增加一天）的方式，人為填補這大約 6 小時的誤差，在七百多年後 （0.25 天的誤差 x 740 年 = 182 天 ），我們可能就要在盛夏過新年！

好吧，這是我們現在過的新年嗎？連小學生都知道不是：「這是新曆新年，它是沒有紅包、沒有春晚的！」

對，就連小學生都知道，剛才說的是「新曆新年」、或者有人因為它是透過太陽來計算年份，所以也稱呼為「陽曆新年」。而我們剛剛過了那個要搶微信紅包、要換敬業福、春晚彈幕滿天飛的，叫「農曆新年」，也有人叫它做「陰曆新年」（不是我說的）（笑）。

為啥中國人需要兩個新年？

數千年來，我們那些以農立國的祖先們，為了要知道四季何時更替、何時是播種時機、何時準備要收割，所以它們需要知道何時才叫「一年」。但是他們沒有互聯網、沒有人造衛星、怎樣知道地球剛好環繞太陽運行了一圈？

古時我們要觀察「一年」等於多少天，只能單靠肉眼觀察，而中國人靠的就是用圭表、日晷來量度太陽的影子。但是，圭表方向改動、或是日晷挪動了，影子的方位就會不同，準確度就會受到影響。用現代的說法：

日晷不是個便攜而 Mobile First 的解決方案。

所以，古人需要一個更方便的方法來計算「一年」，而每天都有不同圓缺晦明變化的月亮，就是更便攜、更簡單的日期計算工具：我們只要抬頭看看月亮的盈虧，就能大約知道當天是「月初」或是「月尾」；只要心算一下月圓的次數，就能大約判斷一年還有多少天。這就是「月亮」的月，變成「月份」的月（朔望月）之由來。而古人稱日為「太陽」，月為「太陰」，所以基於月亮的計算方式，我們叫「陰曆」。

可是，我們剛過了的「紅包年」，其實也不算上是「陰曆」：更準備的叫法是「陰陽曆」(Lunisolar Calendar)。

現代人一直以為陰曆是傳統農業社會的產物，這根本是個巨大的誤解：農民用陰曆計算日期，只是貪圖陰曆簡單易用。但四季變化的主因，是地球在環繞太陽轉動時，陽光入射角產生變化所致；而陰曆基於的月亮的運行，其實與太陽沒直接的關係，對於以農業社會來說，陽曆其實更重要。

故此，我們的先祖透過觀察太陽在日晷上的影子，把陽曆年的 365 天分成 24 份，來判定當時的「節氣」。舉例說：「夏至」是日晷影子最短的一天（太陽位於黃經 90 度），這時就是北半球白晝最長的日子；而冬至則是日晷影子最長的一天，（太陽位於黃經 270 度），也是北半球白晝最短的日子。大家也許會留意到：每年的清明，總是在新曆的 4 月 4 日 – 6 日，而每年的冬至，總是在新曆的 12 月 21 日 – 23 日。

對，對農民生計息息相關的二十四節氣，是不折不扣的陽曆。

與此同時，清明或冬至在陰曆上，卻一直都沒有固定的日期：陰曆雖然簡單易計，但配合以陽曆計算的 24 節氣一起使用，就會出現很多問題。

我們今天雖然說 1「年」有 12 個「月」，但是，由於月球環繞地球運轉一周的時間，實際約有 29 天 12 小時 44 分 2.8 秒，對，就是還差半天左右，才夠「一整天」。假設我們依照正常每 30 天等於 1 個月的習慣，我們可能在 30 個月後（0.5 天的誤差 x 30 個月 = 15 天 )，就會見到初一出現滿月、十五卻沒有月亮的怪現象。另外，陰曆每用 30 日，在 12 個月（即 360 日）後，又與一個回歸年（365.25 日）大約相差 5.25 日，只要按照朔望月的曆法，我們在 35 年後（5.25 天的誤差 x 35 年 = 183 天 )，就要一邊看春晚、一邊吃粽子了……

為了讓農民可以享受陰曆的方便，又能兼顧陽曆預算四季農時的準確度，我們必須要讓「陰陽和合」。

以免大家要在沒有月亮的日子過中秋，古時的曆法專家為只有 29.5 天的「月」，設計了30 天的「大月」和 29 天的「小月」，透過「平朔」和「定朔」的演算法，儘可能安排每個月的新月，都在當月的初一出現。而今年的農曆新年，就是農曆十二月碰上「小月」，使大除夕夜提早在年廿九開始，並不是傳統的年三十。

但農曆加了「大、小月」的演算法，每年就會縮減至 353-355 日，與真正的「一年」差距，將變成 10.25 日。為此曆法專家再為農新添上「閏月」，通過「每 19 年就有 7 年出現 13 個月」的方式，把朔望月與「回歸年」同步，以免我們要在 20 年後吃著粽子看春晚。

不過，閏月有個很大的副作用：由於閏月的演算法是「19 年 7 閏」，那是說農曆里有逾 1/3 的年份長達 383-385 日，與其餘 2/3 的正常年份出現很大差距，這最終導致農曆新年的時間經常都不同，除夕也變得很會跑。不過也由於「閏月演算法」的介入下，即使除夕經常在每年新曆一月尾到二月中之間跑來跑去，但也不會有太大的偏差。

而且更有趣的是：以上的農曆（或曰「時憲歷」）的計算方式，也並不全由中國人所發明，當中也有西方傳教士如利瑪竇、湯若望等人的功勞，所以某程度上農曆其實也有「西曆「的基因。

無疑到了今天，我們有大量精準而方便的計時工具，根本就沒有人再稀罕使用月亮來計算日子。亦因為如此，部份在大中華文化圈的國家都有廢除農曆、改用新曆的措施，並且直接廢除農曆新年、改慶祝新曆新年。即使是中國，民國政府在 1928 年就曾打算強制國民，像日本一樣在新曆新年時慶祝農曆新年；但無奈農曆新年的傳統太過根深蒂固，最終失敗告終。

也許，「農曆」已經失去了它原有的紀年功能，但我們也不能不說：我們的父母、祖父母就是活在這個「農曆」的世界裡，當年輕的一輩過著滑手機、搶紅包時，未必能了解自己長輩的世界。而農曆新年就是一個機會，讓大家透過吃團年飯、討紅包、拜年等傳統儀式，真正進入自己父母、祖父母的世界，去更深入的認識、理解真正的他們。

題圖、插圖均來自 123RT