量天尺

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TUhjnbcbe - 2020/12/14 17:26:00

其实,早在四千年前的夏代就已开始制定“节气”,经过两千多年的完善,于秦汉时期建立了“二十四节气”。
  吃瓜、吃面、吃饺子群众又问了:二十四节气到底怎么确定的?

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一本正经科普

“立竿见影”常用来比喻立刻见到功效,它最早见于东汉《参同契》一书,原意是指立杆测影,是一种通过观测一年中日影长短变化,来制定节气的方法。距今约四千年的夏朝,人们从祭祀活动时土圭的应用中发现了太阳阴影长度的变化规律,确定了“两至”“两分”四个节气。

二十四节气正午日影古尺长度柱状示意图


  我国古代测日影所用的仪器叫“圭表”,“圭”即为正南正北方向平放的测定表影长度的刻板,“表”则是直立于平地上的测日影的标杆或石柱。用圭表测影,也叫立杆测影。当太阳照着“表”的时候,“圭”上出现了“表”的影子,根据影子的方向和长度,就能读出时间,这也是光阴的来历。春秋时代已经使用圭表测量,连续两次日影最长和最短之间所经历的时间,并计算出回归年的长度。


  利用圭表测量日影的长短,就可以确定冬至(日影最长)夏至(日影最短)和春分、秋分(日影在最长、最短之间)四个节气,恰好把一年分为四个基本相等的时段,从而把春夏秋冬四个季节的时间固定了下来。


  真是佩服古人的智慧,“立竿见影”的原理清楚了,那么,问题来了:一年中“踩影子”游戏难度系数是最低的一天是哪天?


  下面,我再简单讲两句……。

重要的两个“台”
  1.周公测景台
  我国最早装置圭表的观测台是西周初年在阳城建立的“周公测景台”,因周公营建洛邑选址时,曾在此建台观测日影而得名,该遗址位于今登封市告成镇。唐玄宗开元十一年(公元年),太史监南宫悦奉命仿周公土圭木表旧制,换以石圭石表。现在的石表上刻有“周公测景台”五个字。


  周公观测台分为上下两部分,下部的为石座,上部为石柱。有意思的是,石表北侧距石座上面北边沿约合唐开元尺一尺五寸。夏至日时,石柱的影长一尺五寸,这一天的影长正好与石座北上沿的长度吻合,石座下部四周看不到影子,故俗称“没影台”。

2.登封观象台


  年,元代天文学家郭守敬、魏氏兄弟在河南登封县境内建造了登封观象台,这是我国现存最早的天文台建筑,距今已有多年的历史。


  登封观象台主要由台身和石圭两部分组成。台身即观景台,为东西向石砖结构建筑物。台顶的小屋之间有一道横梁,台身中央有凹槽,石圭从凹槽下放,由南向北延伸,长度为31.19米。石圭中的量天尺上刻有精密的刻度,太阳将横梁的影子投射在量天尺上,冬至这天正午的投影最长,夏至这天正午的投影最短。


  但是,这样投射下的日影很模糊,于是郭守敬又发明了“景符”。景符是一个中间穿孔的零件,可在石圭上可以移动并调节角度。当太阳、横梁、小孔位于同一直线时候,石圭的刻度尺上便可投射一条很清晰的日影,得到的数据也更加精准了。


  有了这些较为精准的天文数据,郭守敬编修的《授时历》成为中国历史上最精确、运用时间最长的历法。

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