Ngày là đơn vị nhỏ nhất trong cuốn niên lịch thường dùng bây giờ của chúng ta. Sự kéo dài của 1 ngày được quy định vào sự quay của trái đất xung quanh trục của nó, thời gian cho 1 vòng quay đầy đủ chính là 1 ngày. Chúng ta đã quá quen với cách tính thời gian 1 ngày từ nửa đêm hôm nay tới nửa đêm hôm sau, nhưng đó chưa phải là cách tính duy nhất của một ngày đêm.

Cho đến tận năm 1925, các nhà thiên văn học vẫn tính thời gian 1 ngày từ lúc hoàng hôn buông xuống của hôm nay cho đến hoàng hôn của ngày mai. Còn trong thời Babylon và Hy Lạp cổ đại, người ta lại tính từ bình minh đến bình minh.

Thoạt đầu, người ta sử dụng thời gian mặt trăng làm nền tảng cho các mùa, nôm na là “lịch âm” như bây giờ vẫn gọi. Khi quay quanh trái đất, mặt trăng luôn trong trạng thái thay đổi có tính chu kỳ. Mỗi chu kỳ lặp lại đó được gọi là “tháng mặt trăng”. Ngoài ra, 12 chu kỳ “tháng trăng” ấy cũng gần tương tự với 1 “năm mặt trời”.

Lịch của người Sumer cổ ở Babylon (Iraq bây giờ) quy định thời gian 1 tháng từ kỳ trăng mới này đến kỳ trăng mới sau. Ngày đầu tiên của tháng đều bắt đầu khi mặt trăng xuất hiện trên bầu trời.

Thứ lịch mà chúng ta đang dùng hiện nay có xuất xứ ban đầu từ lịch Ai Cập. Đối với người dân Ai Cập cổ thì việc nước sông Nile dâng lên là sự kiện quan trọng nhất trong năm, làm phấn chấn nhà nông cũng như các giới chính trị - xã hội. Rồi người ta dễ dàng tính được, rằng triều cường thường tương ứng với các kỳ trăng. Nhưng rồi năm tháng phụ thuộc vào các kỳ trăng được thay bằng một năm với 365 ngày.

Cách chia 12 tháng cố hữu vẫn được giữ lại, từ đó “1 năm” trở thành đơn vị tiêu chuẩn để tính mốc thời gian. Mỗi tháng có 30 ngày, cộng thêm với 5 ngày lễ vào dịp cuối năm để trở thành 1 năm thời gian trọn vẹn. Lịch mặt trăng dần dần bị mất ý nghĩa chính xác về thời gian thực, và các kỳ trăng không còn được dùng để tính đầu tháng hay đầu năm nữa và lịch mặt trời ra đời.

Nhưng năm mặt trời không phải chỉ là 365 ngày, mà thực đúng là 365,2422 ngày. Lịch Ai Cập có sai số khoảng 1/4 ngày trong mỗi năm. Ở thời kỳ nước này bị Hoàng đế La Mã Cesar chinh phục, ông đã quyết định cải tổ công việc làm lịch. Theo lời khuyên của nhà thiên văn Sosigenes người Ai Cập, ông cho năm 46 Tr.CN bao gồm 445 ngày và cái năm đáng ghi nhớ ấy trở thành “Năm dài nhất” trong toàn bộ lịch sử Niên giám châu Âu, được người đương thời nhắc đến như là “Năm xáo trộn”.

Từ năm 45 Tr.CN, người La Mã chấp nhận một dạng “biến thể” từ lịch Ai Cập, do Sosigenes nghĩ ra - dựa trên nền tảng của thời gian tính theo mặt trời, nổi danh với tên gọi “lịch Julia” hay Dương lịch. 5 ngày thêm vào cuối năm nói trên trong lịch Ai Cập đã được Sosigenes rải đều cách quãng ra trong các tháng của năm. Từ đó, người La Mã coi tháng hai là tháng “bất hạnh”, bởi Sosigenes sắp xếp bảy tháng có 31 ngày, bốn tháng 30 ngày, riêng tháng hai lại chỉ có 28 ngày. Lịch Julian trở thành thứ lịch căn bản tạo nên loại lịch hiện đại mà chúng ta đang dùng.

Một năm bây giờ có 365 ngày, song song là 1/4 ngày bị thiếu trong năm không được ghi vào lịch và các phần thiếu ấy sẽ hợp lại thành đúng 1 ngày cứ mỗi 4 năm qua đi. Kết quả, sau điều chỉnh là hệ lịch mới đã hầu như tương ứng với thời gian của mặt trời trong một năm, bao gồm 365,242199 ngày. Thời gian trong lịch chỉ dài hơn thời gian thực của tự nhiên là 11 phút 12 giây.

Lịch Grigorian mà đại đa số các quốc gia trên thế giới đang dùng có một “người anh em sinh đôi” - đó là lịch Hồi giáo, được tính theo thời gian thực của mặt trăng. Lịch Hồi giáo được áp dụng bởi Quốc vương Omar Đệ nhất trong thế kỷ VII sau CN và được dùng rộng rãi tại các nước vùng Trung Cận Đông, nơi đạo Hồi là thứ tôn giáo chính. Mỗi năm đều bắt đầu bằng kỳ trăng non và có 12 tháng, kế tiếp nhau thứ tự bởi 29 và 30 ngày, hay trung bình là 29,5 ngày. Bây giờ khi chúng ta đã biết thời gian thực của tháng âm là dài hơn chút ít - 29,5305.

Tuy sự khác biệt nhỏ nhoi này thoạt nhìn cũng không đáng kể, nhưng thời gian gần đây nó đã phá vỡ sự ràng buộc quan trọng liên quan tới các kỳ trăng non và đầu năm mới, điều này hiển nhiên là không được tín đồ Hồi giáo chấp nhận. Và như vậy lịch Hồi giáo vẫn được tính bất di bất dịch tương ứng với các kỳ trăng non.

Thật khó mà tìm ra thứ lịch nào chuẩn xác như lịch của người Trung Quốc. Giới chiêm tinh Trung Hoa cổ từng quan sát sự chuyển động của các ngôi sao và của cả mặt trời, rồi tạo dựng - phân chia các quỹ đạo êlíp của chúng, gọi là “con đường vàng”, với 12 chỏm cầu, rồi mỗi chỏm cầu lại được chia thành 30 phần nhỏ - tương ứng với một ngày. Họ tính toán và gọi tên các mùa tương ứng với sự quan sát về mặt trời trong tất cả các thời kỳ hoạt động của nó, và dùng các quỹ đạo của mặt trăng làm thành các tháng căn bản trong năm. Để tránh được các khiếm khuyết về sự xê dịch của thời gian, người Trung Hoa đã lập ra một bảng thiên văn - không dựa theo một khuôn mẫu cứng nhắc nào, cho phép đối chiếu và bổ sung thời gian thiếu tương ứng một cách hữu hiệu.

Lịch của người Nhật Bản cũng tương tự lịch Trung Quốc, có khác chăng chỉ là tên gọi các mốc thời gian mà thôi.

Mãi tới tận giữa thế kỷ XIX, qua các khám phá khảo cổ, người ta mới biết tới sự tồn tại của các nền văn minh từng phát triển cực thịnh ở Trung Mỹ, với những tri thức thiên văn đáng kinh ngạc, cùng sự chính xác độc đáo của họ về cách tính thời gian.

Một trong những trung tâm văn minh cổ ấy là vùng đất Teotihuacan (Mexico) từ thế kỷ 1 Tr.CN đến thế kỷ VIII sau CN, với 150 nghìn dân. Ở giữa vùng đất cổ này là những quần thể Kim tự tháp được đánh dấu thứ tự. Ví trí của chúng cùng các bậc thang bằng đá xung quanh - đã nói về một dạng “lịch đá”. Qua sự phân tích các di vật khảo cổ và các bích họa mô phỏng sự sinh hoạt của người và động vật, người ta có thể khám phá ra sự liên quan, ràng buộc giữa những ngày tháng cụ thể với các hiện tượng thiên văn và coi đây là một cuốn lịch đá với độ chính xác tuyệt đối đến khó tin.

Dân Maya cổ với những nhà chiêm tinh học, đồng thời cũng là những nhà thiên văn học kỳ tài, đã tính được độ dài của một năm dương lịch là 365,242 ngày - xê dịch có 0,0002 phần ngày so với cách tính mới kỳ nhất, điều này có nghĩa xác suất sai số chỉ có 1 ngày trong 5.000 năm! Sự tính toán của người Maya đúng hơn 1.200 lần so với người Ai Cập, 40 lần so với lịch Julian và thậm chí hơn cả 1,5 lần so với lịch Grigorian hiện đại mà chúng ta đang dùng. Nhưng hiểu biết chính xác ấy không phải để giới chiêm tinh Maya cổ sử dụng để tính lịch đúng, mà chỉ để quy định “mức độ không chính xác” trong sự tồn tại ba thứ lịch căn bản mà người Maya cổ thường dùng: bình thường họ dùng lịch 365 ngày; Lễ hội dùng lịch 360 ngày; còn trong những dịp tế lễ đặc biệt chỉ dùng thứ lịch... 260 ngày! Đây là một trong những bí ẩn nữa về nền văn minh Maya huyền bí.

Ngoài ra, người Maya cổ cũng biết được rằng 19 năm mặt trời tương ứng với 235 tháng trăng, họ hiểu rõ sự khác nhau giữa lịch âm và lịch dương. Khám phá này chỉ có ba nơi trên hành tinh biết đến, mà không phụ thuộc gì lẫn nhau cả: Tại Trung Quốc trong thế kỷ VI Tr.CN, từ nhà bác học Meton thuộc Hy Lạp cổ trong thế kỷ V Tr.CN và muộn hơn - ở Trung Mỹ qua người Maya và người Azteque