2.2怎么用半個西瓜解釋冬至夏至、春分秋分?

引子:陰歷的優點是方便確定日期,而陽歷的優點是和季節很好地對應。

學生問到:“既要保留陰歷的優點,又要維護陽歷的長處,就要找一個萬全之策。有可能找到這樣的辦法嗎?”

“辦法嘛, 對于聰明人來說,還是有的......”老師接著說。

“這方法需要一定的智慧吧?”學生問道。

“是的,這需要很大的智慧。需要調和、折中、做出妥協。就好像來自不同背景的人從互相認識、到互相理解、互相妥協,最后彼此的觀念才逐漸融合。”

“嗯,是這樣的,需要磨合。”

“你還記得吧,純陰歷最大的問題是無法跟隨季節的周期變化。純陰歷每年比陽歷少了將近11天,所以每年的日期不斷前移。”

“是的。”

“那既然如此,就多引入一種太陽歷,一年就是地球繞太陽一周的時間,這樣就解決了陰歷少11天的問題。然后把一年的長度劃分成24份,就像在一個圓盤上刻上刻度,給每個刻度起個好聽的名字。這些名字既不用帝王將相的名字,也不用神仙的名字,而是用每個人都能感同身受的詞語,或者反映季節和時令的變化、或者與耕作節點有關,于是就有了24節氣。”

“是的,這非常便于記憶和傳承。”

“而且,你注意到沒有,這些名字本身還非常富有詩意!讓我們再仔細咂摸一下這24節氣的名字,你不覺得它們很美了嗎:

“寒露”,多么有畫卷感,仿佛清晨露水中看到閃閃的寒光;
“雨水”則寄托了人們對春天雨露的期望和寄托;
“霜降”時分,大地萬物蕭殺;
“小雪、大雪”則是一片潔白靜謐。

霜降

“芒種”意味著小麥初長成,露出了尖尖的麥芒;
“小滿”則是作物的顆粒開始飽滿;
“谷雨”則意味著細細的春雨滋潤著作物;

麥芒

“驚蟄”則是春雷驚醒了蟄伏的蟲兒,開始外出活動;
“清明”,意味著天空清朗、一片春光明媚;
“大暑、小暑、大寒、小寒”,這兩暑兩寒,對比明顯,讓人有切膚的體會。

大寒

“是的,多么富有詩意!”

“還有春分、秋分就是白晝和黑夜平分,夏至、冬至就是物極必反、否極泰來。”

“很有哲理。”

“俗話說:預則立。而立春、立夏、立秋、立冬,則是對未來季節的翹首期盼,立了春,春天還會遠嗎?”

“嗯,這些節氣的劃分和命名都離不開細致的觀察吧?”

“對,就拿夏至和冬至來說吧,進入春夏后,白晝一天天變長,黑夜一天天縮短,正午時分的太陽比前一天都高一些,到了夏至時,正午的太陽已經到了頭頂,而人的影子每天都短一些;而且每天早上太陽出現在地平線也比前一天更靠近東偏北,也就是提早幾分鐘日出,而傍晚在地平線上的落日也比前一天更靠近西偏北,也就是退后幾分鐘落日,所以白晝顯得更長。”

冬至-夏至-春分-秋分 (Wikimedia commons)

“但是這種白晝增加的趨勢必定有一個極限?”

“對,這就是夏至,過了這個極限后,白晝就一天天縮短了,正午的太陽越來越低了,影子越來越長了,朝陽起的越來越晚而且越來越靠近東偏南了,夕陽越來越早且越來越偏向西偏南了。日子一天天變短,到了冬至就又到了相反的極限,日頭最低、影子最長,一旦過了冬至,日頭又重新在頭頂升高,影子縮短。節氣表示的就是這種周期的變化。”

“那就是說太陽在天空中的軌跡是不斷變化的一條弧線?”

“是的,如果把太陽經過天空的路徑連起來就可以畫出一條優美的弧線,你會發現這條弧線是有點斜的。(老師拿過來一個碗扣在桌子上做比方)想象天空是個半球,大地是個案板,半個西瓜扣在案板上面。我們從案板上方俯視西瓜,會看到西瓜在案板上形成一個圓周。圓周上標注了24個刻度,代表一天24小時。12點表示正午,太陽在正南方,6點代表日出,太陽在正東方,18點代表日落,太陽在正西方,24點代表子夜,太陽在正北方。”

“嗯,明白。”

用半個西瓜解釋“夏至”(俯視圖),以北半球為例。斜著切開西瓜在瓜皮上留下的弧線就是夏至這天太陽劃過天空的弧線。夏至日,5、6點就日出,而日落推遲1到19-20點。北回歸線附近太陽正午時分在頭頂,表示弧線劃過頂部瓜蒂的位置。

“我們先看一下“夏至”這一天太陽在北半球天空劃過的弧線,就是用刀從西瓜頂部也就是有蒂的那個地方斜斜地向上(向北)切開西瓜(見上圖),把較小的那一半西瓜拿開,剩下的較大的那一半西瓜露出了紅色的瓤,刀在瓜皮上切過的截面就是夏至那一天太陽劃過天空留下的弧線。不到6點就太陽就從東偏北的位置出來了,白晝開始,太陽逐漸向上劃過頂部,也就是西瓜蒂那兒,到達正午12點。然后又從頂部下來,一直到20點才到達西偏北的位置落下去。夏至這一天的白晝長度大于12小時。這大半個西瓜在案板上占據的圖形就是大半個圓形,表示白晝的長度。”

“這個比喻有點意思。那夏至以后呢?”

“如果我們接著用刀沿著剛才的截面繼續平行地切下一片厚薄均勻的西瓜,留下的截面就是夏至之后的太陽軌跡,這截面和弧線就小了一些,繼續一刀一刀地切下去,截面上的弧線越來越短,截面的頂部也越來越低,西瓜底部所占的面積也越來越小,變成了一個不到一半的圓弧和一個很短的直線組成的圖形。這個弧線的起始點和終點就是日出和日落的時間。繼續切到一定程度,我們就要停下來了,因為冬至到了。接下來,我們再把剛才切下來的西瓜依照相反的順序擺回到原來的位置,這樣西瓜的截面就越來越大,頂部越來越高,地下的占地面積也越來越多,全部擺回去,就又回到了夏至。”

用半個西瓜解釋冬至(俯視圖):用刀沿著剛才的截面繼續平行地切下一片厚薄均勻的西瓜,截面越來越小,弧線越來越短,而且越來越傾斜,7點以后才日出,而日落則提前到17點左右。

“所以冬至和夏至是最早被觀察到的節氣?”

“我想應該是的。”

“那春分和秋分呢?”

“如果你在一片片切西瓜的時候,每次都切薄薄的一片,每切一片就表示過去了一天,你會發現隨著西瓜在案板上留下的圓弧越來越短,剛好有一天變成了恰好一半圓弧,也就是從6點到18點的位置,那天就是秋分了,太陽從正東升起、在正西落下,這一天白晝和夜晚各12小時。類似地,春分也是剛好一半圓弧。”

秋分和秋分(俯視圖):白晝和黑夜各占12小時

“很形象!那其它節氣是什么時候加上去的呢?”

“到了戰國后期,古人進一步把一年作了八等分,于是有了立春、春分、立夏、夏至、立秋、秋分、立冬、冬至,一共8個節氣。”

“又細化了。”

“你發現沒有?你剛才背誦的節氣歌:
雨驚清谷天,滿芒暑相連,處露寒霜降,雪雪小大寒
每一句的第一個字和第四個字是一樣的,代表春夏秋冬四個季節。第一個字就代表“
”,比如立春、立夏、立秋、立冬;而第四個字代表“至”或者“分”,比如春分、夏至、秋分、冬至。于是每三個節氣就有一個“立”或者“分/至”,所以剛好把一年做了8等分。這8個節氣更清晰地勾勒出了一年四季的劃分,記錄在《呂氏春秋》的《十二月紀》中。”

“那24個完整的節氣事什么時候出現的呢?”

《淮南子·天文訓》記載,把一年24等分,并加以命名,形成我們今天所熟知的24節氣,這是24節氣第一次被完整敘述。公元前104年,《太初歷》正式把24節氣明確加進歷法中,成為農歷的一部分。24個節氣大致對應一年中的12個月,平均每個月對應兩個節氣。”

“我還有個問題,既然節氣是為了循環時間安排出刻度,那為什么叫“節氣”呢?

“這是個好問題。中國人并不是隨隨便便起名字的,而是根據一套富有哲理意味的觀念。”

“根據什么觀念呢?”

二十四節氣的核心之一,是“氣”的觀念。司馬遷《史記·律書》記載:“氣始于冬至,周而復始。” 之所以有季節輪回,古人認為是在一歲之間有“氣”在運動,“本一氣之周流耳”。 ”

“聽起來挺有道理的,那么“”這個字有什么說法呢?”

“而“節”就是為周流天地之間的“一氣”畫出刻度,每年共畫出十二個刻度

立春、驚蟄、清明、立夏、芒種、小暑、立秋、白露、寒露、立冬、大雪、小寒。

這十二個刻度就像是竹竿的分節點。” 老師解釋到。

“嗯。除了“節”之外的12個節氣呢?”

“在每節時間的正中畫出刻度,這就是中氣,中氣也是十二個:

雨水、春分、谷雨、小滿、夏至、大暑、處暑、秋分、霜降、小雪、冬至、大寒。”

12節氣與12中氣:節氣位于竹子的分節點;中氣位于每一節竹子的中間點

“ 24節氣就是12節氣與12中氣的合稱?”

“對。立春、立夏、立秋、立冬都是節氣,代表了一個新季節的開啟,而春分、夏至、秋分、冬至代表一個季節的中間,則是中氣。每兩個節氣之間、每兩個中氣之間大約相差一個月,如果以冬至為基點,月初為節氣,月中為中氣。節氣得氣之始,中氣得氣之中。”

“這樣就形成了一套關于時間的知識體系?”

“對。”

學生低頭想了想,忽然想起了什么,說道:“我還有一個問題,剛才我們看到清明不是一天,而是某個時刻。為什么節氣不僅僅是某一天,而且是某個時刻呢?


未完,待續...


附錄:

  • 2017年二十四節氣的時刻表:
立春 2月3日 23:34:01 雨水 2月18日 19:31:16 驚蟄 3月5日 17:32:40
春分 3月20日 18:28:35 清明 4月4日 22:17:16 谷雨 4月20日 05:26:58
立夏 5月5日 15:30:59 小滿 5月21日 04:30:53 芒種 6月5日 19:36:33
夏至 6月21日 12:24:06 小暑 7月7日 05:50:38 大暑 7月22日 23:15:18
立秋 8月7日 15:39:58 處暑 8月23日 06:20:09 白露 9月7日 18:38:34
秋分 9月23日 04:01:44 寒露 10月8日 10:22:05 霜降 10月23日 13:26:36
立冬 11月7日 13:37:45 小雪 11月22日 11:04:34 大雪 12月7日 06:32:35
冬至 12月22日 00:27:53 小寒 1月5日 11:55:42 大寒 1月20日 05:23:33

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