二十四节气到底怎么确定的？

今天冬至，北半球一年中白天最短的一天，作为“24节气”之一，吃甜瓜、面条、饺子的群众会好奇24节气是如何决定的。

Part.1

“即时”被用来比喻立即见效。首次出现在东汉《参同契》本书里，意思是立峰方，是通过观察一年来中日影子的长度变化来制造节气的方法。

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……

Part.2

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723 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

1279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700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。