древние астрономы разделили небо на 48 отдельных частей, в которых звезды визуально группировались вместе. Так возникли созвездия, хотя их внешний изначальный вид несколько отличался от привычного для нас, поскольку за тысячи лет звезды тоже поменяли свои места. Сегодня астрономы различают 88 созвездий, но из Средиземноморья можно наблюдать далеко не все из них. В древности на протяжении года Солнце проходило через двенадцать таких созвездий, которые получили названия зодиакальных, то есть «звериных», поскольку первоначально им дали имена животных. Время пребывания в них Солнца разнится от одной недели до полутора месяцев, но уже вавилоняне для удобства делили эклиптику на двенадцать равных частей по 30°, обозначая каждую из них соответствующим знаком зодиака. Чтобы определить положение Солнца среди звезд, необходимо посмотреть какое зодиакальное созвездие находится выше прочих в полночь, а Солнце будет находиться в противоположном. За начало отсчета было принято созвездие Овна, в котором находилась точка весеннего равноденствия, но к нашему времени из-за прецессии Земли она переместилась в созвездие Рыб (сдвиг составляет приблизительно 1° за 72 года, что дает почти 30° за 2000 лет). Также современная эклиптика пересекает еще и тринадцатое созвездие Змееносца, но современная астрологическая традиция практически игнорирует все накопившиеся с древности изменения.

Для земного наблюдателя все звезды визуально кажутся расположенными на некоей сфере, полюс которой совпадает с северным полюсом Земли, причем зодиак наклонен к небесному экватору на угол 23,5°. Это объясняется тем, что ось вращения Земли не перпендикулярна плоскости ее орбиты (так же объясняется и смена времен года), однако для древних наклон зодиака представлял немалую сложность.

О движении Луны. Лунный и солнечный годы

Положение Луны среди звезд наблюдать намного проще, поскольку в темноте они хорошо видны. Легко заметить, что Луна, как и Солнце, тоже каждую ночь движется с востока на запад, а также смещается по зодиакальному кругу с запада на восток, и ее полный оборот занимает не год, а всего лишь чуть более 27 суток. Еще проще заметить, что при движении по небу меняется форма Луны. Этот эффект объясняется взаимным положением видимой лунной поверхности относительно Солнца, но даже не зная этого понять последовательность фаз совсем нетрудно. Вслед за новолунием, когда Луны совсем не видно, на вечернем небе сперва появляется узкий серп, который через 7 суток превращается в полукруг (первая четверть), а затем еще через 8 суток наступает полнолуние, когда Луна видна целиком. Еще через 7 суток снова виден лишь полукруг, но обрезанный уже в иную сторону (последняя четверть), и еще через 8 суток Луна опять полностью исчезает. Указанные промежутки времени не являются точными, и в действительности лунный месяц (само это обозначение этой единицы времени происходит от одного из названий Луны) составляет примерно 29,5 суток. Данный период больше, чем 27 лунных зодиакальных суток, поскольку Солнце тоже медленно движется по зодиаку. Лунный год же, как несложно рассчитать, равен приблизительно 29,5·12 = 354 суткам. Таким образом, лунный месяц несоизмерим с земными сутками, а лунный год — с солнечным годом.

Если говорить совсем точно, то средний солнечный год составляет не ровно 365,25 суток, а 365,2421897 суток. Для периодов всех остальных астрономических явлений определено такое же (на самом деле — большее) число знаков после запятой, поэтому говорить о какой-то физической соизмеримости бессмысленно — ее нет, однако же, для календарных нужд удобно использовать приближенные округления. Кроме того при составлении календаря желательно, чтобы число суток в месяце и году было целым. Из необходимости как-то упростить указанные несоизмеримости проистекает задача установления таких календарных единиц, которые содержат неодинаковое число дней и чередуются по определенным правилам.

В большинстве ранних человеческих сообществ независимо возникли сходственные правила составления лунно-солнечных календарей. При этом нужно понимать, что в бытовом смысле Луна намного удобнее для календарных нужд, чем Солнце, ведь по фазе луны всегда можно сказать, сколько примерно дней прошло от последнего новолуния. С другой стороны весьма затруднительно просто взглянуть на Солнце и определить хотя бы текущий месяц, не говоря уже о номере дня. По этой причине лунные календари были весьма распространены в древности, впрочем, они (в основном из религиозных соображений) находят применение до сих пор. Тем не менее, потребность организовывать сельскохозяйственные работы, равно как и иные общественные задачи, вынуждали использовать солнечный год, ведь именно он определяет смену времен года, а, значит, и период появления урожая.

Поскольку лунный цикл составляет примерно 29,5 суток, то соответствующий календарный месяц может содержать либо 29, либо 30 дней, причем они должны чередоваться, чтобы начало каждого месяца как можно точнее совпадало с новолунием. Лунный год состоит из 12 месяцев и имеет общую продолжительность 354 дня. Каждые три года необходимо добавлять еще один дополнительный день, чтобы компенсировать накопившуюся ошибку, вытекающую из того, что лунный месяц в реальности равен не ровно 29,5, а 29,53059 суток. Если такой день не добавлять, то новолуния постепенно начнут смещаться относительно начала месяцев.

С другой стороны продолжительность солнечного года составляет 365,25 суток, и получается, что в нем содержится примерно 12,3 лунных месяцев, поэтому для устранения погрешности необходимо определенным образом чередовать года, состоящие из 12 и 13 лунных месяцев. Шумеры уже в середине III тысячелетия до нашей эры практиковали вставку тринадцатого месяца для синхронизации лунного и солнечного календарей. Вавилоняне переняли данный обычай, причем корректировка календаря осуществлялась особыми царскими указами. При этом в разные годы могли удваивать различные месяцы — четкого правила тут не существовало. Датировка и вовсе осуществлялась по каким-либо общеизвестным в Месопотамии значимым событиям: например, указывалось, что то или иное происшествие случилось в один год с возведением грандиозной статуи или через год после избрания важного жреца. Позже счет лет начали вести от воцарения правителей, но эта традиция исчезла после введения эры Селевкидов.

Со временем вавилоняне открыли восьмилетний цикл, состоящий из 99 лунных месяцев (53 месяца по 30 дней и 46 месяцев по 29 дней) общей продолжительностью 2924 суток, что почти равно длительности восьми солнечных лет, составляющей 2922 суток. Накапливающуюся погрешность, в том числе и по смещению фаз луны на половину дня за восемь лет, компенсировали вставками дополнительных дней.

Несколько позже вавилоняне установили более точный девятнадцатилетний цикл, который знали также и в древнем Китае, а в 432 году до нашей эры этот цикл был независимо открыт греком Метоном, по имени которого он и получил свое современное название. Несложно подсчитать, что девятнадцать солнечных лет практически равны двумстам тридцати пяти лунным месяцам.