Изменения видимой формы Луны давно привлекали к себе внимание человека. Путем наблюдений было установлено, что лунные фазы, представляющие собой различные части освещенной Солнцем поверхности Луны, сменяются в течение 29 суток 12 часов 44 минут 2,9 секунды, или округленно за 29,5 суток.
В древности первыми природными часами, по-видимому, служила Луна, которую астроном Парижской обсерватории Поль Кудерк назвал «идеальным аппаратом для подсчета дней». «Смена фаз от новолуния к полнолунию,— пишет он,— и от полнолуния к концу последней четверти, сопровождающаяся изменением освещенности по ночам, представляет собой наиболее регулярное и заметное явление, если не говорить о самом чередовании дня и ночи». Поэтому древние евреи и ассирийцы вели счет времени по лунам, а мусульманский календарь и до сих пор остается лунным.
Этот промежуток времени между двумя одинаковыми фазами Луны — от полнолуния до следующего полнолуния или от новолуния до следующего новолуния — и определил вторую природную меру времени — месяц. Число дней в месяце люди научились чередовать целым числом 28, 29, 30 и 31 с таким расчетом, чтобы новолуние всегда приходилось на начало месяца.
Основные фазы Луны и ее изменения, наблюдаемые с Земли, показаны на рис. 43. Они носят следующие названия:
Новолуние — начало месяца; в этой фазе Луна не видна.
Первая четверть — видимый серп Луны наблюдается половиной круга в первой половине ночи, заходит в середине ночи.
Полнолуние — Луна наблюдается в виде диска-круга, восходит вечером и заходит утром, т. е. «светит» всю ночь.
Последняя четверть — Луна наблюдается половиной круга во второй половине ночи, восходит в середине ночи.
В древности новый год начинался весной и месяцы нумеровались с марта по февраль. Затем лунный месяц был разделен на четыре семидневные недели, так как промежуток от первой четверти до полнолуния составляет приблизительно семь дней.
Лунный год равен 12 лунным месяцам, или 354 суткам 8 часам 49 минутам, и его трудно было согласовать со сменой времен года. Поэтому от него пришлось отказаться.
