古人并不是一开始就定出全部的24个节气 , 最早实际上只先定出4个节气,就是:冬至、夏至、秋分、春分,合称“二至”“二分” 。
方法说来简单,但也蕴藏着科学道理,这就是——看影子 。更准确说,就是观察正午太阳高度 。
在北半球 , 冬至这天,白天最短、夜晚最长 , 正午日影最长,实际上是因为太阳光最“斜”;而夏至这天正相反,白天最长、夜晚最短 , 正午日影最短 。
《周髀算经》中说:“冬至日晷丈三尺五寸, 夏至之日晷尺六寸”,就是描述冬至和夏至时日影的不同长度 。
冬至日影示意图
夏至日影示意图
而春分和秋分都是白天和夜晚等长,不同之处在于 , 春分之后,昼渐长而夜渐短 , 直至夏至;而秋分之后,昼渐短而夜渐长,直至冬至 。春分秋分的日影长度也可以推算出来 。
古人观测日影 , 一开始是观察自然物的影长,比如高山、树木、房屋的影子的变化 。
后面逐步升级为“立竿测影”,就是专门竖一个固定长度的竿子 , 把它的影子在地面上标示出来,用来测影长、看时间 。这个专用的竿子叫做“表”,就是我们现在用来看时间的“表”字 。而表的影子叫“景” 。
古代有专门的官职来负责测影这项工作,而测影的竿子也不能随便树,有着特殊含义 。我们后来说的华表 , 其实就是上面有图腾的表,被视为中华的象征 。
“表”一方面可以定时辰,从日出到日落,定出一天内的时间,这个功能后面发展为日晷 。
另一方面用来定时令,就是观察正午日影长度的变化 , 用来确定冬至、夏至和春分、秋分,后面进一步细分到二十四节气,同时还能测出回归年的长度 。这个功能之后发展为土圭之法 。
故宫太和殿前左摆放我国传统的赤道式日晷
【古人是怎样定24节气的 古代24节气时间怎么确定的】
南京紫金山天文台存放的明制圭表
古人是通过观察天体运行规律 , 总结出24节气,置闰等内容的年月日时周期节律,用历数干支表示 。
汉武帝时的太初历(太初元年公元前104年),以天象实测和多年天文记录为依据,规定一回归年等于365.2502日,一朔望月等于29.53086日,是我国历法史上第一次大改革 。太初历还首次把二十四节气计入历法,以没有中气的月份为闰月 。
《淮南子.天文训》:“十五日为一节,以生二十四之变,斗指子则冬至;加十五日指癸则小寒;加十五日指丑则大寒;距冬至四十六日而立春;加十五日指寅则雨水;加十五日指甲则惊蛰;加十五日指卯,中绳,故曰春分;加十五日指己则 。清明;加十五日指辰则谷雨;加十五日则春分?。试挥兴氖斩⑾模?以此类推……
上文的意思是,斗柄所指之处即节气所在,斗柄所指方位是用干支表示的 。其中斗柄每行15 度为一节,环周360度 , 故为“二十四向”,“以生二十四时之变)也 。
将二十四节气引入历法已有两千多多年历史了,至今依然保留在历法中,为农业生产起着积极的指导作用 。
在世界上有些国家也曾使用过阴阳合历,但他们最多就只认识到二至二分四个节气 , 比之我囯有系统地详细划分二十四节气不可同日而语,逊色不少 。
古人们对时间的认识是通过对主授农时的标准星象东宫苍龙星象以及位于其中心部位的大火星的运行变化实现的,通过大火星运行与天空的不同位置,观测自然界万物的变化周期而确定了24节气运转规率和周期 。
当古人摆脱了原始的采集狩猎经济,以人工栽培农业的生产方式为氏族提供有保障的食物来源时,一年中真正适合播种和收获的时间非常有限 , 有时甚至只有短短几天,因此了解并掌握时间——农时,对农作物的收成至为关键 。那时没有钟表、日历,古人于是通过观象授时的活动完成了对时间与空间的规化,即通过了解星象的运行周期以建立时间的周期 。
古人经过仰望天空、俯视大地,发现天空中二十八宿东宫七宿中的六宿所组成苍龙星座,每当黄昏日没后苍龙之角宿初现于东方的时候,所呈现的是苍龙星象的起始宿角宿昏见于东方地平之上的天象,这既是新的农作周期开始的标志,这一天象便被称为“见龙在田” 。〝见龙在田”体现着先民对于空间与时间的规划 。
古人又以东方属阳 , 故龙星自东方地平线上升起的天象也就是所谓“阳气在田”,而传统则以阳气主生 , 所以初民根据龙星东升天象的观测以行农事,便会“始生万物”而享有丰年 。