

Otázka tvorby kalendára súvisí s dlhodobejšími jednotkami času a s hľadaním ich vzťahov a relácií. Základnými veličinami pre tvorbu kalendára sú stredný slnečný deň (24 h), ďalej synodický mesiac, popisujúce zmeny tvaru mesačného kotúča z pohľadu pozorovateľa zo Zeme. Jeho dĺžka činí 29,530 588 853 dňa, synodický mesiac je podrobnejšie popísaný v predchádzajúcej kapitole. Treťou základnou jednotkou času pre potreby kalendára je tropický rok definovaný ako doba medzi dvomi prechodmi Slnka jarným bodom (jarný bod je priesečníkom ekliptiky, teda pomyselnej trajektórie Slnka na nebeskej sfére, s nebeským, čiže svetovým rovníkom, v ktorom sa Slnko nachádza na začiatku jari). Trvá 365,242 192 129 dňa (365 d, 5 h, 48 min, 45 s). Je to perióda, s ktorou sa striedajú v miernom zemepisnom pásme ročné obdobia.
Vyššie uvedené tri základné časové jednotky zodpovedajú najvýznamnejším astronomickým periódam ovplyvňujúcim život ľudí. Jeden deň je doba rotácie Zeme vzťahujúca sa k Slnku (správne by sme tu nemali používať stredný slnečný deň, ale pravý slnečný deň, ale z praktického hľadiska by to nebolo príliš užitočné), synodický mesiac je perióda fáz Mesiaca a tropický rok je perióda, s ktorou sa v miernom zemepisnom pásme striedajú ročné obdobia. Všetky uvedené časové periódy sú obsahom učiva pre deti mladšieho školského veku.
Riešením otázky tvorby kalendára sa ľudia zaoberajú už od staroveku. Pretože vyššie uvedené doby sú nesúdeliteľnými číslami, je akýkoľvek kalendár naplnený prepočtami, ktoré prinášajú do problematiky kalendára veľa nepravidelností, a tým aj komplikácií pri jeho využívaní širokou verejnosťou. Všetko je navyše ešte zložitejšie v dôsledku dlhodobých zmien stredného slnečného dňa, synodického mesiaca aj tropického roku, teda základných časových meradiel pre kalendár. Tieto dlhodobé zmeny súvisia s astronomickým charakterom všetkých uvedených veličín, a aj keď sú dlhodobé zmeny malé, nemožno ich v dlhodobom horizonte zanedbať. Navyše tieto zmeny nie sú pravidelné, a tým aj predikovateľné.
Zdalo by sa napríklad, že synodický mesiac s dĺžkou 29,530 588 853 dňa je možné v kalendári bez veľkých ťažkostí nahradiť striedajúci sa „veľkými“ a „malými“ mesiacmi s dĺžkami 30 a 29 dní. Takto skonštruovaný kalendár by však bolo treba už po necelých troch rokoch opravovať, pretože by už za 33 mesiacov rozdiel medzi skutočnosťou a kalendárom, teda napríklad medzi skutočným a kalendárnym novom, narástol na 1 deň. Obdobne pri dĺžke tropického roku 365,242 192 129 dňa sa pri voľbe 360 dní v kalendárnom roku „rozíde“ kalendár každoročne o 5 či 6 dní a jeho dĺžka sa musí upraviť. Tak to fungovalo napríklad v starom Egypte, kde sa každý 360 – denný rok doplňoval 5 či 6 dodatočnými dňami sviatkov a hostín podľa výpočtov kňazov. Pri voľbe kalendárneho roka 365 dní sa „rozíde“ so skutočnou dĺžkou už za 4 roky a pri voľbe 365,25 (každý štvrtý rok prestupný s 366 dňami) za 128 rokov. V uvedených prípadoch pritom zotrvávame pri porovnávaní len jednej časovej jednotky s dĺžkou dňa, teda dĺžky mesiaca, resp. roka. Vzhľadom na to, že hľadáme súvislosti medzi tromi veličinami súčasne, je celá situácia omnoho, omnoho zložitejšia. Z vyššie uvedeného je teda jasné, že čím jednoduchší kalendár zvolíme, tým skôr ho budeme musieť upravovať, aby sa nelíšil od skutočných dĺžok astronomických periód dĺžky dňa, periódy fáz Mesiaca, resp. periódy striedania ročných období. Naopak, čím komplikovanejší kalendár zvolíme, tým neskôr ho budeme musieť upravovať, aby zodpovedal skutočným astronomickým periódam.
Ako je uvedené vyššie, je zložité pri tvorbe kalendára nastaviť základné parametre tak, aby bol kalendár zároveň jednoduchý a pochopiteľný pre široké vrstvy ľudí, ktoré ho budú používať, a zároveň, aby prepočet základných časových jednotiek pre kalendár typických bol dlhodobo stabilný vzhľadom k astronomickým základom, na ktorých tieto jednotky spočívajú.
Z toho sa odvíjajú tri základné typy kalendárov:
V Európe sa používa solárny kalendár.Jeho prapočiatky môžeme hľadať v solárnom egyptskom kalendári, ktorý vychádzal z každoročných pravidelne prichádzajúcich záplav Nílu. Kalendár si všimol rímsky vojvodca a politik Gaius Julius Caesar pri svojom víťaznom ťažení do Egypta a v porovnaní s vtedy používaným starorímskym kalendárom ho hodnotil ako omnoho kvalitnejší. Preto poveril prípravou reformy rímskeho kalendára neskôr helénskeho alexandrijského astronóma Sósigena a túto reformu zaviedol od 1. 1. 45 pred n. l. (v tejto dobe samozrejme boli roky počítané inak ako dnes, od založenia Ríma, teda bez vedomia budúceho prepočtu podľa narodenia Krista). Zavedený kalendár mal už dĺžku 365 dní a prestupné roky, aj keď prestupné roky boli zavedené trochu inak, než ako Sósigenes navrhol. Tento kalendár sa volá na počesť Caesara – juliánsky. Rovnako tak pomenovanie júla v mnohých európskych krajinách je pamiatkou na Caesara (názov tohto skorej nazývaného mesiaca Quintilis – „piaty“ schválil na počesť Caesara rímsky senát). Po úprave juliánskeho kalendára (najmä správneho zaradenia prestupných rokov) cisárom Augustom (jeho rodné meno bolo Gaius Octavius) v roku 8 n. l. bol po Augustovi pomenovaný senátom mesiac august (názov tohto skorej nazývaného mesiaca Sextilis – „šiesty“ schválil na počesť Augusta opäť senát) a súčasne rozhodol, že august bude rovnako ako júl „veľký mesiac“, teda bude mať 31 dní (deň bol odobraný už vtedy najkratšiemu mesiacu, februáru).
Juliánsky rok má 365,25 dní a „rozchádzal“ sa s tropickým rokom dlhým 365,242 192 129 dňa o jeden deň každých 128 rokov. Preto 24. 2. 1582 vyhlásil pápež Gregor XIII. v rámci buly Inter gravissimas reformu juliánskeho kalendára, ktorú pripravil na jeho popud taliansky astronóm, lekár a filozof Aloisius Lilius (alebo Luigi Lilio). Úprava spočívala jednak vo vypustení 10 dní, jednak v úprave pravidla pre prestupné roky. Podľa nového pravidla sú roky končiace 00 prestupné len vtedy, ak je označenie roka deliteľné 400. Rok 2000 teda bol prestupný, zatiaľ čo roky 2100, 2200 a 2300 prestupné nebudú. Reforma sa podľa mena pápeža nazýva gregoriánska a bola realizovaná v rôznych krajinách postupne, v niektorých krajinách až v minulom storočí. Napriek tomu v súčasnosti platí tento kalendár vo väčšine štátov, ktoré využívajú solárny kalendár.
Ako aktivity súvisiace s gregoriánskym kalendárom založeným na dĺžke tropického roka je možné pre deti mladšieho školského veku realizovať napríklad nasledujúce tri aktivity:
Dĺžka mesiacov: Podľa kĺbov na rukách je možné vymenovávať, ktoré mesiace sú „veľké“ a ktoré „malé“, teda ktoré mesiace majú 31 dní a ktoré menej. Ako je uvedené vyššie, za to, že júl a august nasledujúce bezprostredne po sebe majú obidva 31 dní, „môže“ rozhodnutie rímskeho senátu z pred viac ako 2 000 rokov.
Začiatky a dĺžky ročných období: Začiatky ročných období sú určené astronomickou polohou slnečného kotúča na oblohe. Keď slnečný kotúč prechádza jarným bodom, začína jar. Po prebehnutí uhla 90° začína leto, po ďalších 90° (pri prechode jesenným bodom) začína jeseň a po ďalších 90° začína zima. Obyčajne sa ako dátumy začiatkov ročných období uvádzajú dátumy 21. 3., 21. 6., 23. 9. a 21. 12. S ohľadom na zložitosť súčasného (gregoriánskeho) kalendára však nie je začiatok ročných období takto pevne determinovaný. Pretože rok 2000 bol prestupný, nastávajú začiatky ročných období v tomto storočí o trochu skôr, svoj vplyv má aj to, či je daný rok prestupný, prvý po prestupnom roku, druhý po prestupnom roku či tretí po prestupnom roku. Najčastejším začiatkom jari bude v najbližších rokoch 20. 3. a podobne skorej budú začínať aj ďalšie ročné obdobia. Presné dátumy začiatkov ročných období je možné nájsť na internete či napríklad v hvezdárskej ročenke. Okrem vyhľadania týchto dátumov môžu nadanejší žiaci skúsiť vypočítať dĺžky jednotlivých ročných období. S prekvapením zistia, že najdlhšie je leto (takmer 94 dní), potom jar (93 dní), jeseň (takmer 90 dní) a najkratšia je zima (89 dní). Hodnoty v jednotlivých rokoch sa môžu o 1 deň líšiť. To, že sú dĺžky ročných období rôzne, vyplýva z toho, že Zem okolo Slnka obieha po elipse. Platí samozrejme, že ročné obdobia na južnej pologuli sú opačné ako na pologuli severnej.
Simulácia pohybu Zeme okolo Slnka: Na ihrisku je možné modelovať pohyb Zeme okolo Slnka (je možné aj sprevádzaný Mesiacom), a to buď pohybom jedného či dvoch detí, prípadne pohybom dieťaťa s glóbusom ako modelom Zeme. Pri pohybe s glóbusom je dôležité zachovávať smer zemskej osi v priestore, zemská os sa počas obehu Zeme neskláňa!