中国古代，人们如何测定冬至？

作者 | 静一

Hi，我是静一小妮子。

今日冬至呢，祝福大家：

与家人朋友一起，

吃上热腾腾的饺子，

香喷喷的羊肉。

今天分享一篇上稿杂志的文章，

介绍冬至的~

希望于你有收获~

中国古代，人们如何测定冬至？

在中国古代，

冬至是一个十分重要的节气。

人们认为，

冬至代表下一个循环的开始，

因此，很多朝代的历法，

以冬至为一年的开端，

依次推算其他节气，

并安排农事活动。

冬至如何测定，

测定得是否准确，

关系到古人一年的衣食住行。

那么，在科技不发达的古代，

为了测定冬至，

古人有什么酷炫技能呢？

01 夜观星象

最开始，

古人推测冬至日是哪天，

依靠的是夜观星象。

正如我们电视剧里看到的那样，

古人冒着刺骨的寒风，

伸长脖子盯着夜空。

《尚书》中记载：

“日短星昴，以正仲冬。”

仲冬即冬至，

白昼短，

且在夜空看到了二十八宿的昴宿，

他们便以此为依据，

判定冬至日到了。

后来这办法不断演变，

《淮南子·天文训》中提供了

更确切的测定方式，即：

“斗指子，则冬至。”

子位就是正北方，

当北斗星的斗柄指向正北方时，

冬至就到了。

02 立杆侧影

“日出而作，日入而息”，

观测太阳以及太阳下的影子，

便是古人最早的时间观念。

一开始，

大家都粗略地

依靠人影的变化推测时间，

古人称之为“髀影”。

但在测定冬至这么大的事上，

可不能依靠高矮不一的人体。

于是，与人体相当的

“八尺之杆”出现了，

古人称其为“立杆侧影”。

经过常年累月的观察，

人们发现，春天的某一日，

日出与日入时，

“日影”刚好落在一条直线上，

秋天也是如此。

这便是“二分”，

即春分与秋分。

而正午时的“日影”，

总会在夏天的某一日最短，

在冬天的某一日最长。

这便是“二至”，

先民称之为“夏至”和“冬至”。

03 祖冲之与圭表

通过观测正午的日影，

古人制作了圭表——

立杆侧影的升级版。

表是一根竖着的杆子或石柱，

圭是与表垂直，

且朝向正北方平放，

上面刻有刻度的石板或铜板。

圭表测量出的日影长短，

只能大致确定冬至在哪几天，

没法测定具体的

冬至时刻以及冬至点位置。

为了解决这个问题，

宋代的数学家祖冲之

贡献了“折取其中”的重要办法，

他将冬至前后

二十多天的日影长度进行计算，

“求其早晚，

令后二日影相减，

则一日差率也”，

如此计算，

也就确定了冬至日是哪一天，

相差不过前后一日。

再“倍之为法，

前二日减，

以百刻乘之为实，

以法除实，

得冬至加时在夜半后三十一刻”，

如此，古人也就推算出来

大约的冬至时刻。

计算方法有了，

可圭表测量影长时，

日影的边界模糊、

测量不准，

这些问题一直困扰着古人。

为此，宋代沈括、苏颂等

还试图改进圭表。

04 郭守敬与景符

直到元代，

天文学家郭守敬奉命改制新历，

在圭表的基础上，

创制了“景符”。

他在表上凿一个小孔，

当太阳光照射在圭表上时，

会通过小孔照射到圭面，

形成一个边缘清晰的光点。

圭表测量的数据

与“景符”的小光点测量的数据

相互佐证，

大大提高了影长测量的精度。

后来，郭守敬在河南登封

监造了一个巨大的圭表，

表高四丈，约13米高，

用以观测日影，

准确度更佳。

得到准确的日影长度数据后，

他根据冬至前后几天日影的长度，

经过反复核算、验算，

能准确算出冬至的时刻，

和今天我们通过计算机

计算出的结果大体相当。

图源 | 网络-侵删

编辑|静一小妮子

来源 | 静一小妮子-原创