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        “時空穿梭”背后的數(shù)學題

        2021-04-11 14:39:02
        發(fā)明與創(chuàng)新 2021年5期
        關鍵詞:公歷奇遇整整

        圖/千圖網(wǎng)

        近日,一張2021年和1971年日歷對比的圖片走紅網(wǎng)絡,兩個年份相隔半個世紀,公歷日歷竟然“長得一模一樣”。兩張日歷的日期和星期完全相同,全年均為365天,1月1日開始于星期五,12月31日也結束于星期五,沒有絲毫改變。

        人們在感嘆時光流逝、歲月無情的同時,也產(chǎn)生了好奇心。這樣的“時空穿梭”背后有著怎樣的秘密?這種巧合難道是50年才能一見的奇遇嗎?

        奇遇無需等待50年

        通過萬年歷查詢后發(fā)現(xiàn),這種巧合并不是相隔50年才會遇到。事實上,除了1971年,1982年、1993年、1999年以及2010年的公歷日歷都和2021年一模一樣。華南師范大學天文協(xié)會發(fā)起人溫濤介紹,相隔幾年的公歷日歷是否會重復,取決于兩個年份之間相隔的天數(shù)是否為7的整數(shù)倍。

        比如從1971年1月1日到2021年1月1日,一共經(jīng)過了18 263天。18 263正好是7的2609倍,同時兩個年份都是平年,這就意味著1971年和2021年的每一天都相隔了完整的2609周。體現(xiàn)在日歷上,就是1971年和2021年的日歷是一模一樣的。值得注意的是,這里說的只是公歷,農(nóng)歷就完全不一樣了。

        巧合的背后是一道數(shù)學題

        一般來說,有兩個因素會影響每年公歷日歷的日期排布,一個是一年的起點元旦,另一個取決于該年份是否為閏年。

        北京鐵路實驗小學退休數(shù)學老師劉朝陽進一步解釋說,其實從數(shù)學的角度看,這種巧合更像是一道趣味數(shù)學題:假如某一平年的1月1日是星期一,那么同年的12月31日也是星期一——因為平年有365天,52個星期是364天,因此52個7天后,正好是一個新周期的開始。不過對于閏年來說,因為2月多了一天,所以如果1月1日是星期一,那么同年的12月31日就是星期二,下一年的1月1日就是星期三,推后了兩天。按照這樣的算法,閏年后的第1年,每經(jīng)過5年后的第6年,日歷就會重復;閏年后的第2年和第3年,每經(jīng)過10年后的第11年,日歷才會重復。對于閏年來說,則要經(jīng)過27年后的第28年,才會出現(xiàn)日歷重復的現(xiàn)象。

        值得注意的是,一年并不是整整365天,而是365.242199天。也就是說,每4年其實有1460.97天,增加閏日后,讓歷法里多出0.03天來。這0.03天看上去關系不大,但每過400年就會多出整整3天。

        所以,在計算閏年時,“四年一閏”的說法不完全準確。在歷法中有一條特殊的規(guī)定,如果年份的末兩位是“00”,那么就必須看它的前兩位是否能被4整除,如果不行,那就不能算作閏年了,也就是說,1800年、1900年、2100年等都不能算作閏年,只有1600年、2000年、2400年才算閏年。

        總之,要想窮盡所有日期星期相同的年份,并沒有簡單的公式來套,需要分情況看。但本質上,公歷日歷只有14(7×2)種,只要集齊這14種日歷,對應到當年的實際情況,就能循環(huán)使用了。(本刊綜合)■

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