七千年前中国已掌握“二分二至”，后世进一步完善确定各个节气

七千年前中国已掌握“二分二至”，后世进一步完善确定各个节气

“二十四节气”是中国古代历法的重要组成部分，它反映了太阳在黄道上的运行位置以及由此带来的季节、时令和气候的变化。从7000年前掌握“二分二至”的测定方法，到元代《授时历》的精确计算，中国古代天文学家通过立表测影、观测中星等方法，不断推进对节气的认识，形成了独特的历法体系。

“二十四节气”，一言以蔽之，就是太阳在一个视运动回归年中于运行的“黄道”上所处的二十四个不同“节点”，以及由此带来的“季节”、“时令”、“气候”等变化。这些个“节点”，是先民通过长时期的立圭表测日影而“发现”的。

“冬至”日正午，立表测得日影为全年最短，白日也最短，古人称为“日短至”。“夏至”日正午，立表测得日影为全年最长，白日也最长，古人称为“日长至”。“春分”、“秋分”正午，立表测得日影为全年中不长不短，日夜等长。

这四个“节点”，古人称为“二分二至”，是“二十四节气”的基础“点位”。这四个“点位”，又恰好分别指向正北、正南、正东、正西四个方向，古人称为“四方”，以“二绳”即“+”符号表示。

考古证明，约在距今7000年前，中国先民已经掌握了测定“二分二至”的方法。

大约，古人认为“日短至”的“冬至”，是“极阴复阳”、万物复苏的起始，所以，自古就将“冬至”作为天文年的开端，并以此为依据制定历法。其实在国外的一些文明古国也是如此。亦因此，准确测定“冬至”时刻，就成为古天文学家的一项重要任务。

测定“冬至”的最初重要方法是“立表测影”。后来，古人发现，根据“昏见中星”的位置也可测定冬至。

“昏见中星”是指天擦黑的时刻，每月行至中天南方的“二十八星宿”之某一星宿。太阳的运行与其有着位置上的紧密对应关系——尽管天已见暗，观测太阳不易，但只要某“中星”出现，便可知道“冬至”到了。

《尚书・尧典》载，冬至时“昴星昏中天”。“昴宿”是“西方白虎”七宿中的第四宿。此时“冬至”，符合距今5500到5000年之间的星象。

这种办法使古人对太阳运行的观测从只能靠正午“立表测影”，扩展为可计算其在“黄道”上的运行位置进行测量。这是极大的进步。

根据考古出土器物上的“参宿”和“商宿”的图案，亦可证明距今5500到5000年之间，中国古人已经掌握了太阳运行的“黄道”。

然而，太阳、二十八宿包括地球在内的所有天体都在不停地运动。因而，随着时间的推移，可以测定“冬至”日的“昏中星”也在变化。

牵牛星

前四世纪的古人发现，太阳运行的“冬至点”变动到了“牵牛星”，于是有了“日于牵牛初度而冬至”的说法。

此时，古人对长久形成且长期坚信的“天周岁终”之观念，也产生了变化，这就是“四分历”的出现。

以往，古人认为，两次“冬至”时刻之间，就是“一岁”，叫做“岁实”。而“冬至”的时刻不会变动，一年的长度因而也不会变动。此时古人发现，第二年的“冬至”，太阳并不是回到前一年的位置。

《后汉书・律历志》说的很明白：“日发其端，周而为岁，然其景不复。四周，千四百六十一日而景复初，是则日行之终。以周除日，得三百六十五四分之一日，为岁之日数。”这是说，冬至日正午的日影长度，四年变化一周，恢复如初。也就是说，第二、第三年的“冬至”时刻，会比前一年迟四分之一日，直到四年后才回到原位。

在前四世纪，这已经是很精确的数据了。四年后的误差为0.0312日，不到45分钟。

后来，祖冲之曾大致依此法，测定刘宋武帝大明五年（461年）十一月的“冬至”时刻，为当月三日子夜。

要说的是，祖冲之之前，晋成帝时代的天文学家虞喜对于准确测定“冬至”时刻作出了重要贡献。

他发现，历法中的“一岁”走完，但太阳的“天周”并未走完，每岁渐差。这种“二分点”和“二至点”沿“黄道”连续缓慢西退的现象，形成了“岁差”。

虞喜

他根据《尚书・尧典》的冬至时“昴星昏中天”，发现了每五十年“冬至点”在“黄道”上西移一度的“差值”。

当然，这个数据并不十分精确。隋代天文学家刘焯和张胄玄提出了75年和83年“冬至点”西移一度的新数值，这与现代测定的77.3年西移一度的数据已经很接近了。

唐代天文学家僧一行在《大衍历议・日度议》中，提出了依靠精准计时工具，对与太阳处于相对位置的夜半“中星”位置进行测量的方法，可以求出某日夜半时刻太阳的准确位置，也就准确测定了“冬至”时刻。

至元十七年（1280年），元朝颁行郭守敬主修的《授时历》，确定一个回归年的长度为365.2425日。其比现在通行的公历，也就是“格里高利历”早了三百年。据称，《授时历》对“格里高利历”的编制有重要的影响。

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