Home / Lịch vạn sự / Âm lịch và Dương lịch được xây dựng dựa trên những cơ sở thiên văn nào?

Âm lịch và Dương lịch được xây dựng dựa trên những cơ sở thiên văn nào?

Cơ sở thiên văn của Lịch là gì? Dựa vào những yếu tố nào mà ngay từ thuở xa xưa, con người đã xác định được số ngày, số tháng trong một năm? Tất cả sẽ được giải đáp qua bài viết dưới đây.

Các đơn vị cơ bản của Lịch gồm có ngày, tháng và năm, nhưng bạn có biết làm cách nào để con người xác định được khoảng thời gian ấy ngay từ thời xa xưa?

Âm lịch và Dương lịch được xây dựng dựa trên những cơ sở thiên văn nào?
Cơ sở thiên văn của lịch là tìm hiểu các chu kỳ chuyển động biểu kiến của thiên thể

1. Khái niệm về thời gian và cơ sở để hình thành lịch

Khái niệm về thời gian đã được hình thành từ rất xa xưa trong tiềm thức của con người, khi cha ông ta quan sát các hiện tượng lặp đi lặp lại của thiên nhiên, ví dụ như trời sáng – trời tối, trăng tròn – trăng khuyết, thủy triều lên – xuống, mùa nóng – mùa lạnh…

Trong thời kỳ văn minh cổ đại, con người ta xác định được thời gian và xây dựng nên lịch dựa trên việc tìm hiểu các chu kỳ này qua quá trình theo dõi các chuyển động biểu kiến của các thiên thể trên bầu trời. Chuyển động biểu kiến là một chuyển động tương đối được mô tả khi quan sát từ một vị trí nào đó.

Ngày, tháng, năm – các đơn vị cơ bản nhất của lịch cũng được xác định dựa trên các cơ sở quan sát được này.

Ta đều biết, ngày là khoảng thời gian để Trái Đất tự quay quanh trục của nó; tháng là khoảng thời gian để Mặt Trăng quanh quanh Trái Đất; còn năm kết thúc khi Trái Đất quay được một vòng xung quanh Mặt Trời.

2. Một số khái niệm cơ bản trong xây dựng lịch

a. Thiên cầu và cách xác định xích kinh, xích vĩ và xích đạo trời

Trước khi tìm hiểu cơ sở thiên văn của Lịch, ta cần phải nắm rõ một số khái niệm thiên văn cơ bản dưới đây:

Thiên cầu vốn là một mặt cầu tưởng tượng. Nó có bán kính vô cùng lớn, tùy vào nhiều tài liệu ghi chép khác nhau mà tâm của nó trùng với Trái Đất hoặc chính là vị trí ta đứng để quan sát.

Trái Đất luôn chuyển động nên chúng ta mới quan sát được các thiên thể mọc ở phía Đông và lặn ở phía Tây.

Các thiên thể đều ở rất xa chúng ta nên ta coi chúng nằm hoàn toàn trên mặt của thiên cầu và gắn chặt với thiên cầu.

Chúng ta hãy tưởng tượng rằng Thiên cầu cũng đang quay. Sự quay của Thiên cầu trong một ngày đêm được gọi là Nhật động.

Kinh tuyến, vĩ tuyến và đường xích đạo chiếu trên mặt thiên cầu gọi là xích kinh, xĩch vĩ và xích đạo trời.

Ta đã biết kinh tuyến và vĩ tuyến được dùng để xác định vị trí của bất cứ khu vực nào trên Trái Đất, ví dụ như Hà Nội nằm ở vị trí 20°53′ đến 21°23′ vĩ độ Bắc và 105°44′ đến 106°02′ kinh tuyến Đông; TPHCM nằm ở tọa độ 10°10′ đến 10°38′ vĩ độ Bắc và 106°22′ đến 106°54′ kinh tuyến Đông.

Cũng tương tự như vậy, xích kinh và xích vĩ dùng để xác định vị trí của thiên thể trong thiên cầu.

Hệ toạ độ này thích hợp cho việc thành lập bản đồ sao hay mô tả chuyển động của Mặt Trăng, Mặt Trời vì xích kinh và xích vĩ không thay đổi do Nhật động và đều không phụ thuộc vào nơi quan sát.

b. Hệ tọa độ Hoàng đạo:

Hệ tọa độ Hoàng đạo là một hệ tọa độ trong thiên văn, có mặt phẳng tham chiếu là mặt phẳng Hoàng đạo. Hệ toạ độ này thường dùng để theo dõi vị trí các hành tinh và các thiên thể trong hệ Mặt Trời. Trong đó:

Mặt phẳng Hoàng đạo là mặt phẳng quỹ đạo của Trái Đất khi quay quanh Mặt Trời. Mặt phẳng quỹ đạo của Trái Đất chiếu lên Thiên cầu sẽ hình thành đường Hoàng đạo.

Hoàng vĩ là góc tính theo chiều vĩ độ, là khoảng cách góc từ thiên thể cho đến Hoàng đạo. Góc này nằm trong mặt phẳng vuông góc với Hoàng đạo, đỉnh của nó nằm tại vị trí người quan sát hoặc chính là tâm của Trái Đất. Một cạnh nối vị trí của thiên thể trên Thiên cầu, một cạnh nằm trong mặt phẳng Hoàng đạo.

Hoàng kinh là góc tính theo chiều kinh độ, nằm trong mặt phẳng hoàng đạo, tính từ điểm Xuân phân ngược chiều của Nhật động cho tới khi gặp góc Hoàng vĩ.. còn hoàng vĩ là độ dài góc tính từ hoàng đạo, dao động từ 0° đến ±90°.

Điểm gốc để tính hoàng kinh và hoàng vĩ được xác định ngẫu nhiên là giao điểm giữa Hoàng đạo và xích đạo trời, giao điểm này gọi là điểm xuân phân.

3. Cơ sở thiên văn của lịch Dương: Chuyển động biểu kiến của Mặt Trời

a. Chuyển động biểu kiến của Mặt Trời

Như đã nêu ở trên, đường Hoàng đạo là mặt phẳng quỹ đạo của Trái Đất khi được chiếu lên Thiên cầu.

Chuyển động biểu kiến của Mặt Trời là khoảng thời gian để Mặt Trời đi hết Hoàng đạo, tức 365.25 ngày, mà một cung Hoàng đạo là 360 độ nên mỗi ngày, Mặt Trời sẽ di chuyển khoảng 1 độ trên Hoàng đạo, theo chiều từ Tây sang Đông.

Hoàng đới được xác định khi các nhà thiên văn học lấy thêm ở mỗi phía Hoàng đạo 8 độ. Các hành tinh trong hệ Mặt Trời đều có quỹ đạo nằm trong Hoàng đới.

Trong thiên văn cổ, Hoàng đới gồm có 12 chòm sao đã được xác định và đặt tên gồm: Bạch Dương (Aries) đứng đầu tiên, vì nó nằm gần với điểm xuân phân, sau đó đến Kim Ngưu (Taurus), Song Tử (Gemini), Cự Giải (Cancer) và Sư Tử (Leo), Xử Nữ (Virgo), Thiên Bình (Libra), Thần Nông (Scorpicus), Nhân Mã (Sagitarius), Ma Kết (Capricornus), Bảo Bình (Aquarius) và cuối cùng là Song Ngư (Pisces).

b. Thời điểm xác định điểm phân, điểm chí và mùa:

Điểm phân

Điểm phân là giao điểm của hoàng đạo và xích đạo trời. Vì Mặt Trời chuyển động biểu kiến trên Hoàng đạo nên chỉ khi nào nó đi qua điểm phân thì nó mới đi qua xích đạo trời, hay nói cách khác là nằm trên mặt phẳng xích đạo của Trái Đất.

Đường xích đạo trời là một đường tròn lớn, chia Thiên cầu thành Thiên cầu Bắc và Thiên cầu Nam. Tại điểm phân, Mặt Trời sẽ đi qua đường xích đạo trời, sau đó tiến vào 1 trong 2 vùng Thiên cầu. Mặt Trời sẽ ở Thiên cầu Bắc khoảng 1/2 năm và ở Thiên cầu Nam khoảng 1/2 năm còn lại.

Điểm phân sẽ xuất hiện 2 lần trong vòng 1 năm, gồm Xuân phân (khoảng ngày 20 hoặc 21/3) và Thu phân (khoảng 22 hoặc 23/9). Vào thời điểm này, thời gian giữa ban ngày và ban đêm là bằng nhau nhưng qua thời điểm này, độ dài ngắn giữa ngày và đêm sẽ lại có sự chênh lệch.

Ở Việt Nam, Xuân phân và Thu phân được coi là điểm giữa của mùa Xuân hoặc mùa Thu, còn ở một số quốc gia khác, Xuân phân coi là ngày đầu tiên của mùa Xuân ở bán cầu Bắc và là ngày đầu tiên của mùa Thu ở bán cầu Nam. Ngược lại, Thu phân sẽ được coi là ngày đầu tiên của mùa Thu ở bán cầu Bắc và là ngày đầu tiên của mùa Xuân ở bán cầu Nam.

Mùa

Các mùa trên Trái Đất được phân chia rõ ràng là nhờ có độ nghiêng của trục Trái Đất.

Vào mùa hè, Bắc bán cầu nghiêng về phía Mặt Trời nhiều hơn nên nhiệt độ cao hơn và thời gian chiếu sáng nhiều hơn. Trong khi đó, phía bán cầu Nam sẽ nhận được ít ánh sáng Mặt Trời hơn, nhiệt độ hạ xuống và bắt đầu mùa đông.

Điểm chí

Điểm chí xảy ra khi Mặt Trời đạt tới vị trí cách xa xích đạo nhất, khoảng ± 23°27’, khi chiếu lên xích đạo trời. Khoảng cách góc này chính bằng độ nghiêng trục quay của Trái Đất 23°27’ so với đường hoàng đạo.

Nếu ngày Mặt Trời đi qua xích đạo trời là ngày Xuân phân và Thu phân thì ngày Mặt Trời nằm xa xích đạo trời nhất tương ứng là các ngày Hạ chí và Đông chí.

Tại điểm Hạ chí, tức khoảng 21/6, ở bán cầu Bắc, Mặt Trời nằm ở xa nhất về phía Bắc, lúc này ngày dài nhất và đêm ngắn nhất. Còn ở bán cầu Nam đây sẽ là thời điểm Đông chí.

Tại điểm Đông chí, tức khoảng ngày 22/12 ở bán cầu Bắc Mặt Trời nằm ở xa nhất về phía Nam, ngày ngắn nhất và đêm dài nhất. Còn ở bán cầu Nam, thời điểm này đang là Hạ chí.

Hai điểm phân và hai điểm chí tạo thành 4 điểm dùng để đánh dấu các mùa trong năm, dù nó có thể xê dịch ít nhiều. Đây là một trong những yếu tố rất quan trọng trong việc xây dựng Dương lịch.

Với các nước phương Tây, 4 thời điểm trên là điểm khởi đầu cho bốn mùa gồm Xuân, Hạ, Thu, Đông. Còn ở phương Đông, 4 thời điểm này lại là thời điểm chính giữa của bốn mùa.

Khoảng thời gian Phân và Chí này ở bán cầu Bắc và bán cầu Nam hoàn toàn trái ngược, các sự kiện tương ứng ở bán cầu Nam sẽ lệch so với bán cầu Bắc 6 tháng.

4. Cơ sở thiên văn của lịch Âm: Chuyển động của Mặt Trăng

a. Tháng sao và tháng giao hội

Tháng sao hay tháng thiên văn là khoảng thời gian để Mặt Trăng quay trở lại vị trí đã cho trước so với các ngôi sao. Mặt Trăng di chuyển giữa các ngôi sao về phía Đông như Mặt Trời, trung bình khoảng 13° một ngày và thời gian để Mặt Trăng quay lại vị trí ban đầu là khoảng 27.3 ngày.

Tháng giao hội là khoảng thời gian để Mặt Trăng trở lại cùng một vị trí tương đối so với Mặt Trời trong thiên cầu, dài khoảng 29.5 ngày.

Tháng giao hội có số ngày dài hơn tháng sao là do, trong khi Mặt Trăng di chuyển xung quanh Trái Đất thì chính Trái Đất cũng di chuyển xung quanh Mặt Trời.

Vậy nên dù Mặt Trăng đã chuyển động xong một vòng trong tháng sao thì nó vẫn phải di chuyển thêm một khoảng cách nữa mới đạt được vị trí mới nằm cùng vị trí so với Mặt Trời như lúc đầu, nếu ta quan sát ở Trái Đất.

b. Pha Mặt Trăng

Do Mặt Trăng không tự chiếu sáng mà chỉ phản chiếu ánh sáng từ Mặt Trời, nên phụ thuộc vào vị trí quan sát mà ta sẽ thấy được phần chiếu sáng của Mặt Trăng thay đổi khác nhau, sự thay đổi này gọi là các pha.

Các pha này có ý nghĩa quan trọng trong việc xây dựng Lịch âm. Trong tháng giao hội Mặt Trăng lần lượt trải qua các pha gồm:

Sóc hay Không trăng, là thời điểm Mặt Trăng nằm gần như thẳng hàng với Trái Đất và Mặt Trời, lúc này, bề mặt quay về phía Trái Đất bị tối, ta không thể quan sát được. Thời điểm này xảy ra vào đầu tháng âm lịch.

Trăng non hay Trăng lưỡi liềm đầu tháng, ta nhìn thấy khoảng từ 1-49% đĩa Mặt Trăng, phần chiếu sáng nằm phía bên phải.

Thượng huyền hay còn gọi là pha bán nguyệt đầu tháng, ta nhìn thấy được một nửa của đĩa Mặt Trăng, phần được chiếu sáng nằm ở bên phải. Thời điểm này xảy ra vào khoảng giữa của đầu tháng âm lịch.

Trương huyền tròn dần hay Trăng khuyết đầu tháng, ta nhìn thấy từ 51-99% đĩa Mặt Trăng, diễn ra cho đến ngày rằm.

Vọng hay trăng tròn, là thời điểm Mặt Trăng ở phía đối diện với Mặt Trời, bề mặt quay về Trái Đất sẽ được chiếu sáng hoàn toàn. Thời điểm xảy ra hiện tượng này là vào chính giữa tháng âm lịch, tức ngày 15 hàng tháng.

Trương huyền khuyết dần hay Trăng khuyết cuối tháng, ta nhìn thấy từ 99-51%, phần chiếu sáng nằm phía bên trái.

Hạ huyền hay còn gọi là pha bán nguyệt cuối tháng, ở thời điểm này, ta cũng nhìn thấy một nửa đĩa Mặt Trăng quay về phía bên trái, diễn ra vào khoảng ngày đầu tiên của tuần cuối tháng.

Trăng tàn hay còn gọi là Trăng lưỡi liềm cuối tháng, ta nhìn thấy từ 49-1%, sau khi kết thúc pha này, Trăng quay lại thời điểm Sóc.

About Dương Công Hầu

Check Also

Tháng nào làm nhà tốt nhất?

Tháng nào làm nhà tốt nhất?

Tháng nào làm nhà tốt nhất? Sau khi chọn năm xây nhà, nên xác định ...