中国古代非常重视“冬至日”,甚至民间也有“冬至大如年”的说法。古人认为,自冬至起,白昼一天比一天长,阳气回升,代表下一个循环开始。这说明“冬至日”是一年当中非常重要的一天,所以古人如此重视冬至,更以此定为历法的起点,依次安排二十四节气。
古代以“斗转星移”即北斗七星斗柄的运转来确定季节。所谓月建,即每月所建之辰。将十二地支和十二个月份相配,用以纪月,夏历以冬至所在的十一月配子,称建子之月,以此类推,十二月建丑,正月建寅,二月建卯,直到十月建亥,如此周而复始。
在西汉以前的历法里,“冬至”是历法的起点。冬至日在“建子之月”,正月放在子月,以冬至为岁首,因冬至总在十一月,所以十一月又被称为冬月。
战国时期普遍采用的《四分历》,到汉武帝太初元年,时序物候严重错乱,对历法做了一次大的修订,制订了《太初历》。汉武帝以后的历法以“建寅之月”为正月,以寅月为岁首,冬至为冬节,仍与岁首并重。
所以,在古代,准确测得每年的冬至点非常关键。在科技不发达的古代,古人怎么测定冬至的准确时刻呢?
日出东隅,日落桑榆,古人每天看到太阳东升西落,太阳照在身上,总有一个影子伴着自己,如影随形。而且看到影子的长短不同,在一日中,早晨影长,中午影短;一年的不同季节,正午时分,冬天影长,夏天影短。
古代讲究“天人合一”,古人就开始思考,这日影和自身有什么关系?如是就有了用“立竿见影”方法定时,定节气,甚至测定一年有多长的方法。
古代怎么确定冬至呢?也很简单,在地上立根杆子,然后看一年中影子最长的那个时间点,就是冬至了。
古代中国,人们利用日影的长度的变化周期,来确定一年的四季变化,称之为土圭之法。
这个东西,叫作圭表,就是古代测量回归年用的工具,立着的那个叫“表”,也就是前面说的杆子,用来产生日影,水平的那个叫“圭”,也就是一个刻度尺,上面有刻度,用来测量影子长度的。
测量这根杆子日影的长度。一天中正午的杆影最短,称为这一天的日影。经过长期观测,古人得知一天中表影在正午最短,一年内夏至日正午,烈日高照,表影最短;冬至日正午,煦阳斜射,表影则最长。
一年中夏至那一天日影最短,冬至那一天日影最长,这样就确定了夏至和冬至。把夏、冬二至的日影长相加再平分,就得到了春分和秋分的日影长。
中国古代的历法不仅用这种方法测定准确的冬至时刻,而且还用这种方法来直接测定一年的长度。连续两次测得表影的最长值,即测出连续两次冬至的时刻,这两次冬至之间相隔的天数,就是一年的时间长度。
古代利用立表测影法,只要通过对具有极值意义的影长测定,就可以判定一年的长度,这样定出的年,就是回归年,古代称之为“岁实”,难怪古人早就知道一年是365天。
《汉书·天文志》记载了此法的原理“此日去极远近之差,晷景长短之制也。去极远近难知,要以晷景。晷景者,所以知日之南北也。”此时太阳离天北极远近的差距,在晷影长短的刻度上反映出来。离天北极远近难以知晓,重要的是用晷影来测定。晷的影子是用来测知太阳南北位置的。
在战国时期以前,冬至、夏至称作“日南至”、“日北至”,表明冬至是一年中日在南天最低位置的一天,日影最长,夏至是日在南天最高位置的一天,日影最短。由于冬至影长,夏至影短,冬至的测定结果比夏至要精确一些。
通过圭表测影可知日影最长那天是冬至,实际上应该是太阳过冬至点那天是冬至,但是过冬至点的时间不一定是中午,万一是半夜呢,这就是精确测量冬至点的问题。
为提高测影精度,增高表长和改善测影方法,是两大途径。西汉以后,古代天文学家一般使用的晷影测量一般是用8尺高竖立的表尺,即“八尺高表”来测定冬至的日期。
白天通过观测太阳日影测定冬至点,那么晚上该怎么办呢?
我国古代的星象文化源远流长、博大精深,古人很早开始就探索宇宙的奥秘,并由此演绎出了一套完整深奥的观星文化。
《尚书·尧典》中的“日中,星鸟,以殷仲春”,“日永,星火,以正仲夏”,“宵中,星虚,以殷仲秋”,“日短,星昴,以正仲冬”。“日中”、“日永”、“宵中”、“日短”指的就是春分、夏至、秋分、冬至的日子,这是用天黑后观察中星而定节气的方法。
《千字文》中有“律吕调阳”之句,律吕是音律,阳是气候,那么音律怎么调节气候呢?
律吕是古时候校正乐律的器具。律吕总共有十二根管,分为6律和6吕,位置在奇数的是“律”,在偶数的是“吕”。这十二根管长短不同,管径一致,一头平,一头斜。
最长的那根管叫黄钟,长八十一分,位于十二地支的子位。其它的分别是大吕、太簇、夹钟、姑洗、仲吕、蕤宾、林钟、夷则、南吕、无射、应钟,逐渐变短,依次与十二地支相对,应钟最短只有四寸六分。
做好后,将这十二根管按照长度按次序排列好,管中装满暇莩xiá fú(芦苇薄膜烧成的灰)上面管口齐,下面尖的一端则入埋入地中,深浅不同。
到了一定时间最长的那根空竹管里的暇莩,就会飞出来,并且发出“嗡”的声音。这根竹管就被命名为“黄钟”,发出的声音高低就是这个音律的高低。这暇莩能飞出来,因为没有受到外界任何干扰,完全就是地气的作用,所谓“阴阳交替物候动”。
我们知道,阳气上升,这推动暇莩飞出竹管的就是地表以下的阳气,这个时间就是冬至,阳气开始动了,因此有了“冬至一阳生”。
一年中,从冬至到夏至十二律吕一个循环,从夏至到冬至十二律吕又是一个循环,一年共两个循环,共有二十四个节气。每两个节气相隔15天,但在时间上略有变化,所以就要靠律吕来确定二十四节气,这就是“律吕调阳”。