Waarom we überhaupt schrikkeljaren nodig hebben
Een "jaar" in de alledaagse zin is één volledige rondgang van de aarde rond de zon. Astronomen noemen dit het tropische jaar — de tijd van de ene lente-equinox tot de volgende — en de huidige lengte is ongeveer 365,24219 gemiddelde zonnedagen. Een "dag" is de tijd die de aarde nodig heeft om één keer om haar as te draaien ten opzichte van de zon, ongeveer 86 400 seconden. De twee getallen zijn geen gehele veelvouden van elkaar, en die mismatch is precies waarom kalenders gecompliceerd zijn.
Met een vast jaar van 365 dagen zou de kalender per jaar ongeveer een kwart dag verschuiven. Na vier jaar zou hij een dag fout zijn, na 100 jaar 25 dagen. Binnen enkele eeuwen zou Kerstmis in de herfst vallen. De taak van een schrikkeljaarregel is om extra dagen in het juiste tempo in te voegen.
Caesars eerste poging
De juliaanse kalender, ingevoerd door Julius Caesar in 45 v.Chr., koos de eenvoudigste aanpak: elke vier jaar een dag toevoegen. Dat geeft een gemiddeld jaar van 365,25 dagen. Vergeleken met de werkelijke waarde van 365,2422 is dat ongeveer 11 minuten en 14 seconden te veel per jaar. Elf minuten zijn onzichtbaar in een mensenleven, maar ze hopen op tot ongeveer drie dagen per 400 jaar. In de 16e eeuw was de juliaanse kalender ongeveer tien dagen uit fase met de seizoenen, en daarom moest de gregoriaanse hervorming in oktober 1582 tien dagen schrappen.
De gregoriaanse regel
De gregoriaanse kalender behoudt de vierjaarregel maar voegt twee correcties toe:
- Een jaar is een schrikkeljaar als het deelbaar is door 4.
- Behalve: het is geen schrikkeljaar als het deelbaar is door 100.
- Behalve op de uitzondering: het is een schrikkeljaar als het deelbaar is door 400.
Dus 1996 was een schrikkeljaar, 1900 niet, 2000 wel. 2100, 2200 en 2300 zullen het niet zijn; 2400 wel. Over een cyclus van 400 jaar bevat de gregoriaanse kalender 97 schrikkeljaren in plaats van 100, dus 146 097 dagen, wat een gemiddeld jaar van 365,2425 dagen geeft. De fout is nog maar ongeveer 27 seconden per jaar, of één volle dag per 3236 jaar.
Waarom februari?
Waarom wordt de extra dag uitgerekend aan februari toegevoegd? Het antwoord is Romeins, niet astronomisch. In de pre-juliaanse Romeinse kalender was februari de laatste maand van het jaar en al kort en onregelmatig, gebruikt als buffer voor kalenderaanpassingen door de pontifices. Toen Caesars hervorming de maandlengtes vastlegde, werd de schrikkeldag aan het eind van februari toegevoegd — oorspronkelijk als een "verdubbelde" zesde dag vóór de kalenden van maart, waar de term bisextiel jaar vandaan komt.
Het Zweedse drama van 1712
Zweden heeft zijn kalenderovergang berucht verprutst. In plaats van tien dagen ineens te schrappen zoals in katholiek Europa, besloot Zweden in 1700 om elke juliaanse schrikkeldag 40 jaar lang geleidelijk over te slaan. 29 februari 1700 werd overgeslagen — daarna werd het vergeten, en de schrikkeldag werd in 1704 en 1708 toch gevierd. Het land was nu een dag uit fase met beide kalenders. Om weer synchroon te lopen met de juliaanse kalender voegde Zweden in 1712 een extra dag toe, wat resulteerde in een unieke 30 februari 1712. Pas in 1753 stapte het over op de gregoriaanse kalender.
Schrikkelseconden: een ander probleem
Schrikkeljaren corrigeren het verschil tussen de baan van de aarde en een kalender van 365 dagen. Schrikkelseconden corrigeren iets heel anders: de geleidelijke vertraging van de aardrotatie. Getijdenwrijving met de maan, postglaciale rebound en kern-mantel koppeling veranderen de rotatiesnelheid licht en onvoorspelbaar. De gemiddelde zonnedag is tegenwoordig ongeveer 1 tot 2 milliseconden langer dan 86 400 SI-seconden.
Atoomklokken tikken daarentegen perfect gelijkmatig, sinds 1967 gedefinieerd door de resonantiefrequentie van het cesium-133-atoom. Om de civiele tijd (UTC) binnen 0,9 seconde van de astronomische tijd (UT1) te houden, kondigt de IERS af en toe een schrikkelseconde aan. Tussen 1972 en nu zijn er 27 schrikkelseconden toegevoegd, allemaal positief. Ze hebben genoeg chaos in computersystemen veroorzaakt dat de Algemene Conferentie voor Maten en Gewichten in 2022 besloot ze uiterlijk in 2035 af te schaffen.
En verjaardagen op 29 februari?
Een baby geboren op 29 februari heeft maar één keer per vier jaar een "echte" verjaardag. Verschillende rechtsgebieden gaan daar juridisch anders mee om. In het VK worden ze in niet-schrikkeljaren wettelijk een jaar ouder op 1 maart; in Nieuw-Zeeland op 28 februari. De operette The Pirates of Penzance van Gilbert en Sullivan draait om iemand wiens 21-jarige leertijd op zijn 21e verjaardag eindigt en niet in zijn 21e levensjaar — hij moet dienen tot 1940.
Kan de regel nog beter?
Ja, een beetje. Verschillende voorstellen zouden elke 4000 jaar (Mädler, 1864) of elke 3200 jaar één extra schrikkeldag overslaan, waardoor de drift onder één dag per 100 000 jaar zou komen. Geen ervan is aangenomen, omdat de bestaande fout veel kleiner is dan de natuurlijke variatie in het baan- en rotatiegedrag van de aarde op die tijdschalen.
Verder lezen
- Richards, E. G. Mapping Time: The Calendar and Its History (Oxford University Press, 1998).
- Seidelmann, P. K. (red.). Explanatory Supplement to the Astronomical Almanac, 3e editie (University Science Books, 2013).
- Nelson, R. A., et al. "The leap second: its history and possible future." Metrologia 38, 509–529 (2001).