十五月亮十六圆的科学解释

“十五的月亮十六圆”这句俗语,科学依据主要在于我们使用的历法月球绕地球运行的复杂性

简单来说就是:月亮最圆(满月)的时刻,并不总是恰好出现在农历十五的晚上,而经常出现在农历十六的晚上,有时甚至在十四或十七。

下面我们来详细拆解一下其中的科学原理:

一. 两种历法的“不同步”

  • 农历(阴历):是以月相变化(即月亮盈亏)的周期为基础的。一个朔望月(从新月到下一个新月)平均大约是 29.53天。所以农历的月份大月是30天,小月是29天。
  • 月球真实运行轨道:月球绕地球的公转轨道是一个椭圆,而不是完美的圆形。这就导致了月球运行速度有快有慢。
    • 近地点附近时,运行速度快。
    • 远地点附近时,运行速度慢。
    • 这种速度变化被称为“月球不均匀运动”。

二. 关键时间点:“朔”和“望”

  • :指月亮位于地球和太阳之间的时候,此时我们看不到月亮,即农历的初一
  • :指地球位于太阳和月亮之间的时候,此时我们看到的是完全被照亮的月亮,即满月

农历的制定规则是:把“朔”发生的这一天,定为农历的初一。

三. 为什么“望”不一定在十五?

问题就出在这里:

  • 从“朔”到“望”的时间并不是固定的半个朔望月(29.53/2 ≈ 14.765天)。
  • 由于上面提到的月球运行速度不均匀,这个时间间隔会在13.9天到15.6天之间波动。

我们来模拟两种情况就明白了:

  • 情况一:月亮跑得快
    如果“朔”发生在初一早上甚至凌晨,而月亮在接下来的半个周期里运行速度又比较快,那么它可能只需要大约14天就跑到了“望”的位置。这时,“望”就可能发生在 农历十五的下午或晚上。对于晚上的我们来说,就能看到“十五圆”的月亮。
  • 情况二:月亮跑得慢(更常见)
    如果“朔”发生在初一的晚上甚至深夜,而月亮在接下来的半个周期里运行速度又比较慢,那么它可能需要接近15天才能跑到“望”的位置。这样一来:
    • “望”的时刻就可能落在 农历十六的凌晨、上午或下午
    • 即使“望”发生在十六的白天,我们看不到,但等到十六的晚上,月亮已经非常非常接近最圆的状态,在我们肉眼看来依然是“十六圆”。

统计规律也支持这一点:根据天文测算,在满月出现的次数中,出现在农历十六的概率是最高的,其次是农历十五,有时也会出现在农历十七或十四。所以“十五的月亮十六圆”是对一个常见概率现象的总结。

总结

“十五的月亮十六圆”的科学依据可以归结为三点:

  1. 历法基准:农历以“朔”为初一,是固定的起点。
  2. 轨道椭圆:月球公转轨道是椭圆,导致其运行速度不均匀。
  3. 时间浮动:从“朔”到“望”的时间不固定,在13.9-15.6天之间波动。

当“朔”发生得晚,且月球运行速度慢时,“望”的时刻就自然而然地推迟到了农历十六。因此,这句古老的民间谚语,其实是古人对天体运行规律长期观察后得出的一个非常精辟的结论。

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