節(jié)氣中的物理與幾何
鮑海飛 2021-6-28
二十四節(jié)氣除了對應(yīng)農(nóng)耕活動之外，竟然對應(yīng)著豐富的天體運動和幾何知識。
夏至意味著什么？有什么特別之處？
'夏’本意除了'中國之人也’之外，還有'大’的含義，是指作物長大了；'至’的本意是'極’的意思，有'到來’的含義。因此，二者的含義便是'作物生長茂盛，最大的時候到來了’。每年的夏至從6月21日（或22日）開始，至7月7日（或8日）結(jié)束。在這一天，太陽直射地面的位置到達(dá)一年的最北端，幾乎直射），北半球的日照時間最長。這天是太陽一年中照射北半球范圍最大的一天，北半球的白晝達(dá)到最長，且越往北晝越長。夏至以后，太陽直射地面的位置開始逐漸南移，北半球的白晝就日漸縮短。此時對應(yīng)著的南半球恰是
夏至是二十四節(jié)氣中最早被確定的一個節(jié)氣。據(jù)《恪遵憲度抄本》：“日北至，日長之至，日影短至，故曰夏至。至者，極也?！毕闹林纱硕鴣怼Ｓ涊d，公元前七世紀(jì)，先人采用土圭測日影，就確定了夏至。土圭（tǔ guī），是一種古老的測量
可以在夏至這天的中午，12點鐘的前后，在有陽光的地方，選擇一個開闊地。陽光難以直視，不妨低頭看一下自己的身影，或者垂直地面立一根小桿，這樣就可以初步觀察其投影了。在高大茂密的林間，可以很好地觀察太陽。透過樹梢，在大樹的縫隙之間，茂密的葉子遮擋住大部分的陽光，能夠清楚地仰視太陽。比如，選擇筆者所在地上海進(jìn)行觀察。以身邊的正南正北的大樓作為參考，從所站的位置仰面看去，太陽略微偏南一點，我的身影則投射在北邊。面對正南，如果把我的身體比做地球，我需要再往前探一下身子，略為鞠一下躬，那么太陽就會正好垂直照射到我的頭上，而我就不會在地上留下投影。也就是說，如果把地球輕輕往南再旋轉(zhuǎn)推動幾度，太陽便會垂直照射在我的頭上。這說明我的位置，也就是所在地球的位置略為偏北一些。這樣，就可以觀察本地的夏至情形了。
那么，究竟需要推動幾度，太陽才能直射到我的身體上而不留下身影呢？
看似很難的問題，實際上就是個簡單的幾何問題?？梢圆殚喌?/span>上海市地處東經(jīng)120度51分至122度12分，北緯30度40分至31度53分之間。本地緯度約為31.2度，而24等份，每15°為1等份，每1等份為一個節(jié)氣，始于立春（每年2月3日、或4、5日），終于大寒（每年1月20日到22日之間）。歷史記載，中國早在兩千五百年前的春秋時代，就已經(jīng)用土圭觀測太陽，測定出了冬至。
科學(xué)是從生產(chǎn)實踐中來，科學(xué)研究就是要找到方法。拋開宇宙的起源及構(gòu)成問題，從幾何的視角去認(rèn)識和觀察宇宙是研究和認(rèn)知宇宙的主要方式。量度著那太陽的投影，一分一毫，我感覺到那地球的脈動，我感覺到那太陽的光芒，驚嘆著中國古老文化中所孕含著的東西。
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