опівдні відповідно найкоротша або найдовша. (Сонячний годинник відрізняється від гномона – його стовпчик паралельний осі Землі, а не вертикальній лінії, тому його тінь у ту чи ту годину має щодня однаковий напрямок. Це робить сонячний годинник кориснішим за звичайний годинник, але непридатним як календар.)
Гномон – чудовий приклад важливого зв’язку між наукою та технікою: технічний пристрій, винайдений для практичних потреб, може відкрити шлях до наукових відкриттів. За допомогою гномона стало можливим точно підрахувати кількість днів у кожній порі року – це період від одного рівнодення до наступного сонцестояння або відтоді до чергового рівнодення. У такий спосіб Евктемон, афінський сучасник Сократа, відкрив, що тривалість пір року не є абсолютно рівною. Це було б не так, якби Сонце рухалося навколо Землі (або Земля навколо Сонця) правильною круговою орбітою з постійною швидкістю із Землею (або Сонцем) у центрі кола, бо в такому разі пори року мали б однакову тривалість. Астрономи століттями намагались зрозуміти, чому пори року мають різну тривалість, але правильне пояснення цієї та інших аномалій було знайдене лише в XVIII столітті, коли Йоганн Кеплер зрозумів, що Земля рухається навколо Сонця еліптичною орбітою, а не круговою, а Сонце є не в центрі цієї орбіти, а зміщене до одного боку в точку, яку називають фокусом. При цьому Земля рухається зі швидкістю, що зростає і зменшується в міру наближення до Сонця та віддалення від нього.
Місяць також, схоже, як і зірки, щоночі обертається зі сходу на захід навколо Північного полюса світу, а також рухається, як і Сонце, зодіаком із заходу на схід, але замість року витрачає на повне коло серед зірок трохи більше ніж 27 діб. Оскільки Сонце для спостерігача рухається зодіаком у тому самому напрямку, хоч і повільніше, Місяць витрачає, щоб повернутися до попереднього положення відносно Сонця, приблизно 29,5 діб (насправді 29 діб 12 годин 44 хвилини і 3 секунди). Оскільки фази Місяця залежать від його положення відносно Сонця, цей інтервал у 29,5 діб і є місячним місяцем[10], тобто часом від одного молодика до наступного. Здавна було помічено, що затемнення Місяця відбуваються на повний місяць приблизно кожні 18 років, коли місячний шлях серед зірок перетинається із сонячним[11].
Певним чином Місяць пропонує зручніший календар, ніж Сонце. Коли спостерігаєш за фазою Місяця тієї чи іншої ночі, можна приблизно визначити, скільки днів минуло з останнього молодика – це значно легше, ніж судити про пору року, просто дивлячись на Сонце. Тому місячні календарі були доволі поширені у Стародавньому світі, і їх досі використовують, наприклад, для релігійних цілей в ісламі. Але, звісно, для сільського господарства, мореплавства або війни потрібно передбачати зміни пір року, а ті керуються Сонцем. Однак у році не рівна кількість місячних місяців (рік приблизно на 11 днів довший за 12 місячних місяців), тому в календарі, що ґрунтується на фазах Місяця,
Точніше кажучи, це відомо як синодичний місячний місяць. 27-денний період, за який Місяць повертається до того самого положення відносно нерухомих зірок, відомий як сидеричний місячний місяць.
Це не відбувається щомісяця, бо площина орбіти, якою Місяць рухається навколо Землі, трохи нахилена до площини орбіти Землі навколо Сонця. Місяць двічі перетинає площину орбіти Землі кожного сидеричного місяця, але затемнення відбувається під час повного місяця, коли Земля перебуває між Сонцем та Місяцем, лише приблизно раз на кожні 18 років.
