28년 전 달력, 세기 경계를 넘어도 다시 쓸 수 있을까요?

그레고리력의 윤년 예외를 빠짐없이 세어 400년 동안의 일수를 구해요. 400년의 달력 반복과 28년 뒤에도 항상 같다는 주장을 구별하고, 세기 경계를 지나는 두 해의 달력을 비교해요.

빈 격자 달력과 무표기 종이가 있는 생성 이미지

이미지: AI 생성 · 수학 이야기

그레고리력 규칙을 그대로 적용해요. 4의 배수 해는 윤년이지만 100의 배수 중400의 배수가 아닌 해는 평년이에요. 2001년1월1일과2401년1월1일은 같은 요일인가? “4년과7요일을 곱한28년 뒤면 항상 달력이 같다”는 주장도2073년과2101년으로 검토해 볼까요?

L={y:4∣y}∖{y:100∣y, 400∤y}.L=\{y:4\mid y\}\setminus\{y:100\mid y,\ 400\nmid y\}.

2001년부터2400년까지는400년이다.4의 배수는100개지만2100·2200·2300·2400을 일단 빼요. 이 중2400은400의 배수이므로 다시 넣어요. 따라서 윤년은100−4+1=97개예요.

400⋅365+97=146097=7⋅20871,28⋅365+6=10226≡6(mod7).400\cdot365+97=146097=7\cdot20871,\qquad 28\cdot365+6=10226\equiv6\pmod7.

첫 계산은400년 전체의 일수가 정확히 주 단위임을 보여 줘요. 또 연도에400을 더해도4·100·400으로 나누어떨어지는 성질은 모두 같아요. 따라서 새 해의 시작 요일뿐 아니라 윤년·평년 순서와 각 달의 날짜별 요일도 같은 패턴으로 돌아와요. 어느 두 연도가 우연히 같은 달력을 갖는지는 이 주기 설명과 다른 질문이에요.

반면2073년부터2100년까지28년의 윤년은2076·2080·2084·2088·2092·2096의6개다.2100년은4의 배수여도 윤년이 아니에요. 총 일수의7 나머지가6이므로2073년과2101년의1월1일 요일은 같지 않아요.

미 해군천문대는400년97윤일 규칙을 설명해요. 여기서는 그 규칙에서 요일 주기를 직접 도출했어요. 윤년이라는 예외 규칙을 빼고4×7만 곱하면28년이라는 수가 그럴듯해 보여도 항상 성립하지 않아요.

교사는 “반복될 수 있다”와 “모든 시작 연도에서 반복된다”를 나눠 물어요. 달력의 정수 날짜 패턴이 반복된다는 결론을 계절·천문현상이400년마다 완전히 같아진다는 주장으로 확대하지 않아요.

착안: U.S. Naval Observatory, Leap Years. 연도 구간과 요일 논증은 직접 구성했어요.

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