Lịch là hệ thống tính thời gian theo những thời kỳ nhất định. Trong lịch sử người ta đã xây dựng nên nhiều loại lịch khác nhau. Lịch ưu việt nhất được dùng chung trên toàn thế giới là Dương lịch.
1. Dương lịch
Cơ sở xây dựng năm dương lịch là độ dài của năm xuân phân (hay chu kì 4 mùa). Như đã biết, năm xuân phân (xp) dài 365,2422 ngày, nhưng năm lịch phải chứa số’ nguyên ngày. Để phù hợp Vối 4 mùa thì bình quân năm lịch trong một khoảng thòi gian nào đó phải có trị số gần nhất với độ dài của năm xuân phân. Vì vậy, người ta phải qui ưốc thêm năm nhuận (năm thường có 365 ngày, năm nhuận có 366 ngày).
1.1. Dương lịch cũ (lich Julius)
Được xây dựng năm 46 trước Gông nguyên với luật nhuận sau: Năm nhuận là những năm mà con số của năm đó chia hết cho 4.
Như vậy theo lịch Julius thì cứ 4 năm có 1 năm nhuận và bình quân năm lịch dài:
sai với năm xuân phân 0,0078 ngày. Ta dễ dàng thấy rằng cứ 400 năm lịch Julius lại sai với 400 năm xuân phân gần 3 ngày.
1.2. Dương lịch mới (lịch Gregorius),
Nhằm khắc phục nhược điểm trên của dương lịch cũ (lịch Julius), năm 1582 người ta đã xây dựng .lịch mới (lịch Gregorius) và được gọi là Dương lịch mới (Dương lịch hiện dùng).
Dương lịch mói khác với Dương lịch cũ ở chỗ có quy luật nhuận mới làm cho bình quân năm lịch gần vối năm xuân phân hơn. Luật nhuận là: Năm nhuận là những năm mà con số của năm đó chia hết cho 4, trừ những năm chứa số nguyên thế kỷ mà con số thế kỷ đó không chia hết cho 4.
Ví dụ, trong số các năm dưới đây thì các năm in chữ đậm tuy chia hết cho 4, nhưng vì con số thế kỷ không chia hết cho 4 nên là những năm thường.
1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200 2300 2400
Theo luật nhuận này thì cứ 400 năm có 97 năm nhuận, còn theo Dương lịch cũ thì có tới 100 năm nhuận. Bình quân năm Dương lịch mới dài 365,2425 ngày tức là chỉ còn sai với năm xuân phân 0,0003 ngày (hay cứ 3.300 năm thì sai 1 ngày). Ngoài ra khi chuyển từ Dương lịch cũ sang Dương lịch mới thì người ta đã tăng lên 10 ngày với ý giữ được qui ước là ngày 21/3 phải là ngày Mặt Tròi qua điểm xuân phân (năm 1582 Mặt Trời qua điểm xuân phân vào ngày 11/3 theo Dương lịch cũ).
Cần biết thêm rằng, Dương lịch mới không phải đã được tất cả các nước hưởng ứng ngay từ năm 1582. Chẳng hạn, như ở nước Nga, Sa hoàng vẫn giữ lịch cũ. Sau Cách mạng tháng Mười (1917) chính quyền Xô Viết mới ra sắc lệnh bãi bỏ Dương lịch cũ và sử dụng Dương lịch mới. Đến đây, ta biết được lý do lễ kỷ niệm gọi là Cách mạng tháng Mười đã được tổ chức vào ngày 7 tháng 11.
2. Âm lịch
Theo lịch sử thì âm lịch được xây dựng rất sớm (trước dương lịch). Âm lịch đã lấy độ dài của tuần trăng (29,53 ngày) làm cơ sở cho tháng. Dĩ nhiên là tháng lịch phải chứa số nguyên ngày và để phù hợp với tuần trăng nên tháng hoặc có 29 ngày hoặc 30 ngày sao cho độ dài bình quân của tháng lịch có trị số gần nhất với chu kỳ của tuần trăng. Vì một năm được quy ước thành 12 tháng nên có năm 354 ngày và năm 355 ngày.
Như vậy, năm âm lịch ngắn hơn năm xuân phân trên 10 ngày. Cứ 3 năm âm lịch thì sai với chu kỳ 4 mùa hơn 1 tháng, cứ 9 năm thì sai hơn 3 tháng v.v… Rõ ràng năm âm lịch chỉ có khả năng tính thời gian chứ không phản ánh được thời tiết.
3. Âm dương lịch
Về sau người ta đã đưa năm nhuận vào để bình quân năm lịch có độ dài phù hợp với chu kỳ 4 mùa. Cứ 19 năm âm lịch có 7 năm nhuận, năm nhuận có 13 tháng:
19 năm xuân phân = 365,2422 X 19 = 6939,60 ngày.
19 năm âm dương lịch (ÂDL) = (19 X 12) + 7 = 235 tháng = 29,53 X 235 = 6939,55 ngày .
Với luật nhuận trên, nếu tính cho 19 năm lịch thì độ dài bình quân của năm lịch khá phù hợp với độ dài của năm xuân phân nhưng nếu xét từng năm ÂDL thì lệch nhau khá lớn (năm thường có 354 – 355 ngày, năm nhuận có 384 – 385 ngày).
Ta thấy rằng ÂDL là loại lịch vừa lấy cơ sở của tuần trăng để xây dựng tháng và vừa lấy chu kỳ 4 mùa để xây dựng năm. Âm lịch hiện còn phổ biến ở nước ta chính là một loại âm dương lịch.
So vói Dương lịch thì ÂDL có 2 nhược điểm lớn sau đây:
- Từng năm ÂDL không phù hợp với chu kỳ 4 mùa (không thuận tiện cho việc chỉ đạo sản xuất nông nghiệp và chăn nuôi).
- Năm thường có 12 tháng, năm nhuận có 13 tháng. Rõ ràng độ dài khác nhau của năm ÂDL gây phức tạp cho việc lập kế hoạch hàng năm.
Chính vì lẽ đó mà dương lịch đã được nước ta cũng như tất cả các nước khác quyết định lấy làm công lịch cho nhà nước mình.
4. Về vấn đề cải tiến dương lịch
So với Âm lịch và Âm dương lịch thì Dương lịch có ưu điểm rất cơ bản. Song Dương lịch còn bộc lộ một số nhược điểm, nổi bật nhất là phân bố số ngày cho các tháng không đều (31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31). Cách phân bố tùy tiện đó chỉ mang tính chất lịch sử tôn giáo.
Người ta đã nghiên cứu và công bố một số phương án cải tiến. Mọi phương án được gọi là cải tiến nếu như nó loại bỏ được những nhược điểm hiện có, tức là có được sự phần bố hợp lí số ngày trong các tháng và bình quân năm lịch đúng bằng chu kỳ 4 mùa.