Todos os calendários se baseiam nos movimentos aparentes dos dois astros mais brilhantes da abóbada celeste, na perspectiva de quem se encontra na Terra - o Sol e a Lua - para determinar as unidades de tempo: dia, mês e ano.
O dia, cuja noção nasceu do contraste entre a luz solar e a escuridão da noite, é o elemento mais antigo e fundamental do calendário. A observação da periodicidade das fases lunares gerou a idéia de mês. E a repetição alternada das estações, que variavam de duas a seis, de acordo com os climas, deu origem ao conceito de ano, estabelecido em função das necessidades da agricultura.
O ano é o período de tempo necessário para que a Terra faça um giro ao redor do Sol - cerca de 365 dias e seis horas. Esse número fracionário exige que se intercale dias periodicamente, a fim de fazer com que os calendários coincidam com as estações. No calendário gregoriano, usado na maior parte do mundo, um ano comum compreende 365 dias, mas a cada quatro anos há um ano de 366 dias - o chamado ano bissexto, em que o mês de fevereiro passa a ter 29 dias. São bissextos os anos cujo milésimo é divisível por quatro, com exceção dos anos de fim de século cujo milésimo não seja divisível por 400. Assim, por exemplo, o ano de 1.900 não é bissexto, ao contrário do ano 2.000.
Em astronomia, distinguem-se várias espécies de ano, com pequenas diferenças de duração. O ano trópico, também chamado de ano solar ou ano das estações, tem 365 dias, cinco horas, 48 minutos e 46 segundos. Compreende o tempo decorrido entre duas ocorrências sucessivas do equinócio vernal, ou seja, do momento em que o Sol aparentemente cruza o equador celeste na direção norte. Em virtude do fenômeno de precessão dos equinócios - causado por uma pequena oscilação na rotação terrestre - o ano trópico é mais curto que o ano sideral, que tem 365 dias, seis horas, nove minutos e dez segundos, tempo que o Sol leva para voltar ao mesmo ponto, em sua aparente trajetória anual. O ano anomalístico compreende o período de 365 dias, seis horas, 13 minutos e 53 segundos, entre duas passagens da Terra pelo periélio, ponto de sua órbita em que está mais próxima do Sol.
Dada a facilidade de observação das fases lunares, e devido aos cultos religiosos que freqüentemente se associaram a elas, muitas sociedades estruturaram seus calendários de acordo com os movimentos da Lua. O ano lunar, de 12 meses sinódicos, correspondentes aos 12 ciclos da fase lunar, tem cerca de 364 dias. Conforme a escala de tempo seja baseada nos movimentos do Sol, da Lua, ou de ambos, o calendário será respectivamente solar, lunar ou lunissolar.
No calendário gregoriano os anos começam a ser contados a partir do nascimento de Jesus Cristo, em função da data calculada, no ano 525 da era cristã, pelo historiador Dionísio o Pequeno. Todavia, seus cálculos não estavam corretos, pois é mais provável que Jesus Cristo tenha nascido quatro ou cinco anos antes, no ano 749 da fundação de Roma, e não no 753, como sugeriu Dionísio. Para a moderna historiografia, o fundador do cristianismo teria na verdade nascido no ano 4 a.C.
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