二十四节气的起源,古代如何确定二十四节气的具体日期

很多人把农历称为阴历,其实农历是阴阳合历。农历中的月份是按照月亮的盈亏变化周期确定的,而二十四个节气,是按照太阳一年的和地球的相对位置变化确定的。我们说“农历”可以指导农业生产,其实是农历中阳历的部分,也就是二十四节气可以用来指导农业生产。

我们现代人知道,二十四节气是因为地球绕太阳旋转到不同位置决定的,因此在公历里,二十四节气每年的日期都差不多。可是古代不知道地球是围绕太阳转的,阴历里每年二十四节气的日期变化挺大的,那时候是怎么知道二十四节气的具体日期的呢?

最开始的时候利用土圭实测日晷(ɡuǐ),所谓日晷就是指的太阳的影子。就是树一根竹竿,测量太阳下影子的长度。每年影子最长的一天定为“日至”,也就是“冬至”日;影子最短的一天称为“日短至”,也就是“夏至”日。春秋两个季节各有一天,白天和夜晚时间是一样的,这就对应了“春分”和“秋分”。当然其实最重要的,又容易测量的,是冬至、夏至两个日期,对应的把时间间隔对半分,也大概能知道“春分”、“秋分”的日期。所以通过长期观察统计太阳影子的变化,可以大概确定冬至、夏至、春分、秋分四个季节。

在商朝的时候,就只使用了四个季节,四季又被称为四象。到周朝的时候,把四季每个季节对半分,增加了立春、立夏、立秋、立冬、发展到了八个季节,又被称为八卦。

历史上第一次完整记录二十四节气的历史文献是《淮南子》。二十四节气中的“惊蛰”原来叫“启蛰”,为了避汉景帝刘启的讳,把它改名为“惊蛰”。从此二十四节气的名字和顺序一直沿用到现在。

《淮南子》明确指出二十四节气是根据北斗七星的位置变化确定的。北斗七星旋转一周的时间正好对应了太阳年。

为什么不用日影确定二十四节气呢?因为古代用日影观测全部的节气时间其实非常困难。

根据文献记载,汉代的表(可以简单理解为测影用的竹竿)高约八尺,大约相当于现在的1.8米。由于太阳上的影子往往是虚的,并没有清晰的边界,很难被精确的测定长度。如果表的高度太短,那么每日的影子长度差异太小,分辨不出来;如果竹竿太长,那么影子虚化变淡的长度就变大了,还是没法精确测量。一直到元代郭守敬修建了高台当圭表,利用了小孔成像原理,才初步解决测量精度问题。

古代主要是通过观察北斗七星的斗炳指向来确定二十四节气的。“斗转星移”,北斗七星斗柄绕东、南、西、北旋转一圈为一年,古代把一圈分成十二个部分,称为为十二月建(又叫“十二辰”、“十二月令”)。“十二月建”是依据“二十四节气”而来的节气月。每月含两个节气。以“立春”为岁首,从一个立春到下一个立春为一岁。

十二月建的划分以节令为准,即以立春、惊蛰、清明、立夏、芒种、小暑、立秋、白露、寒露、立冬、大雪、小寒,作为寅月、卯月、辰月、巳月、午月、未月、申月、酉月、戌月、亥月、子月、丑月之始,这就是二十四节气中的“节”,两“节”中间的节气被称为“气”,由于“气”处于中间,又被称为“中气”。

这也是古代给北斗七星和北极星(紫微星)赋予特殊地位,把紫微称为帝星,北斗称为帝车的重要原因。

公元前104年,在《淮南子》成书35年之后,汉武帝颁布了由邓平等制定的《太初历》,它正式将二十四节气订于历法。以太阳的运动周期作为年,以月亮圆缺周期作为月,以闰月来协调年和月的关系。此后这种阴阳合历的方法一直沿用下来。

三百多年前,清朝顺治帝颁行《时宪历》时,才根据太阳在回归黄道上的位置来确定节气,把黄道面的整个圆周,分为24等份,每15度为一份,以春分点为0度起点,按黄经度数编排。这也是现在划分24节气的方法。

《时宪历》这套历法其实是由明朝徐光启和传教士汤若望一起编的。

现在的农历是由中国科学院紫金山天文台负责计算,并有国家标准《农历的编算和颁行》(GB/T 33661-2017)规定了编排规则、计算模型和精度以及表示方法。