古代的二十四節氣到現在還準確嗎?過了幾千年會不會有偏差?
地球自轉軸垂直於赤道平面。
地球繞太陽轉,公轉軌跡在黃道面上。
黃道和赤道平面相交,交點分別為春分點、秋分點。定義北半球太陽高度從低到高時的交點是春分點(也就是冬天到夏天之間定義為春天)。另一個交點就是秋分點。這樣,就有了二十四節氣中的兩個。
要說二十四節氣,先要說黃道座標。
而要說黃道座標,先要說天球赤道座標。
天球赤道座標系以地球赤道所在平面為基本面,地球質心為座標系原點,基本方向從地心指向春分點。仿照地球的地理座標的經緯度,天球赤道座標系也有經緯度。緯度叫做赤緯,經度叫做赤經。定義春分點所在的經度是0度。
黃道座標系與赤道座標系類似,只不過基本面不是赤道面,而是黃道面。地球繞太陽公轉,因此,在地球觀察者看來,太陽一年之內沿著黃道執行。春分時刻,太陽正好處在黃道與赤道的交點(春分點)上。秋分時刻,太陽在另一個交點上。一年後,太陽轉了360度,會到春分點。因此,二十四節氣就是將360度等分為24段15度的圓弧。
立冬:-135度
小雪:-120度
大雪:-105度
冬至:-90度
小寒:-75度
大寒:-60度
立春:-45度
雨水:-30度
驚蟄:-15度
春分:0度
清明:15度
穀雨:30度
立夏:45度
小滿:60度
芒種:75度
夏至:90度
小暑:105度
大暑:120度
立秋:135度
處暑:150度
白露:165度
秋分:180度
寒露:-165度
霜降:-150度
我讀書少,但仍然能從“春分”、“秋分”、“冬至”、“夏至”這樣的命名中,體會到老祖宗一開始的考慮。“分”,晝夜平分,“至”,晝最長或夜最長。到了“至”,也就是到了極值。我估摸著,老祖宗一開始可能是透過觀察正午太陽高度來確定的。有了鉛垂線方向,就有水平方向;太陽視向與水平方向夾角,就是太陽高度;一天之中,太陽高度最高的時刻定義為正午;相鄰兩個正午之間的時間,就是一天的長度;連續追蹤正午太陽高度變化,就有了週年迴圈。
所以,24節氣不是指定具體日期,而是依據太陽的位置(地球的位置)。因此,天文觀測手段越先進、觀測越準確,24節氣定的就越準,而不是傳到現在不準了。
二十四節氣只是一種定義,一種規定,找到符合規定的時間點,它就是節氣。這裡不存在偏差的問題。(人為計算不準確,那是誤差,不是節氣本身發生了改變。)實際上,古代的定義略含糊,我們有了現代天文學知識之後,可以給出符合古人原意,又更準確的定義和計算。
這就像一年的長度在發生改變,但我們把寒暑這個週期叫做年,因此不存在“年”是否有偏差的問題。與古代技術相比,我們測量和計算的精度越來越準確了。
如果計算方式一成不變,當然會有偏差,並且肯定非常大。
需要注意的是,我們涉及了兩個概念:
節氣的定義,節氣的具體推算方法
。
既然問有沒有偏差,當然是指
理論計算值和實際觀測值
是不是有偏差,所以說的必然是具體的推算方法而不是一個概述的定義。這點不明確,回答這個問題就難中肯綮。
稍微看一點古書就會發現,很有一些書寫的是某某節氣在冬至後15、30、45、60……天。這種方法不止在當代是錯的,在古代大部分時候也是有問題的。
從漢代以來,
節氣的具體推算方法改變了近百次
,
節氣的定義大體改變了一兩次而已
。
@ZX Huo給出的當然是
當代的定義
,絕對不是當代的
推算方法
。同時又沒有談及古代的推算方法,這是無法得出是否有偏差的結論的。不過當代的定義已經不拘泥於推算方法,所以想來以後相當長一段時間是沒有任何更改的必要了。
中國古代的節氣推算,是曆法的一個重要職能。
古代曆法換了有近百次,所以推算節氣的具體方法也隨之更換了有近百次
。其中某幾部不同曆法的節氣推算理論值也是理所當然的不同的。和今天推算方法推算出來的結果有不小的差異更加是毫不奇怪的。
比如元至元十七年庚辰冬至,
實際測量值:
十一月己未日6刻冬至。
理論計算值:
唐《大衍曆》推己未日87刻;
唐《宣明歷》推庚申日5刻;
宋《紀元歷》推己未日25刻;
宋《統天曆》推己未日4刻;
金《大明曆》推己未日24刻;
元《授時歷》推己未日6刻。
再比如前幾天(2016。10。23)霜降,如果使用《授時歷》的推算方法,大概就是辛巳日,也就是今天(2016。10。26)上午九點多霜降節氣。與依照當代天文推算的結果已經差了3天。如果使用唐宋,甚至更早的漢代的歷法推算,差異當然更加大。
如果節氣出現大的偏差被古人發現,古人很有可能就會變更曆法以修補偏差。這個動作在古代進行了近百次。如果一直不改,肯定早就錯的不成樣子了。
此外,節氣定義的轉變發生在明末,是平氣法到定氣法的轉變。可以認為崇禎曆書以前的節氣都是平氣法推算,之後則為定氣法推算,定氣法的節氣定義,也就是樓上所說的那個定義了。
這個定義轉變也會造成節氣推算值的偏差:
平氣法計算的春分節氣比定氣法的要晚、秋分節氣比定氣法的要早。差異大可至3天
。
周雖舊邦,其命維新。
黃帝內經 六節藏象論篇第六
二十四節氣是根據陽曆劃定的,即根據太陽在黃道上的位置,把一年劃分為二十四個彼此相等的段落。也就是把黃道分成二十四個等份,每等份各佔黃經15°。只要太陽系不出現什麼奇怪的歷史程序,它就不會有偏差。也不需要負責任。
識得唔識得啊?
古代的二十四節氣很早就產生過誤差,早在隋代的時候,劉焯(超級大牛人)修《皇極曆》就提出了二十四節氣有誤差,這個重大發現把這部沒有頒佈的歷法送進了我國天文史裡!
在劉焯之前,大家都是預設二十四節氣應該按照日子平均算,就是每個節氣之間的時間是想等的(這個數字大約是15。22天)。這種演算法被成為“平氣法”。
但是由於劉焯意識到運動的不均勻,他認為應該按照地球執行的角度來說,也就是地球每運轉15°算一個節氣,那麼每個節氣之間的日子就不相等了。這種演算法被稱為“定氣法”。定氣法能很好地忽略掉地球公轉角速度的不均勻。
△ 如果採用“定氣法”,節氣間隔時間就不均等了。
儘管“定氣法”劉焯那會兒就提出了,儘管《皇極曆》沒有被採用,但是到了盛唐開元年間張遂(又一個超級大神)修訂的《大衍曆》就開始使用劉焯的方法來計算,只是不拿來作為曆法上節氣的標註。《大衍曆》被稱為唐代最好的一部曆法。
時間一直到明代,徐光啟等人開始主張採用“定氣法”來標註節氣與曆法。但是不僅僅我們以為只是改一個節氣的設定日子而已,由於我國曆法是陰陽合曆,如此傷筋動骨地改動陽曆部分,其實是牽一髮而動全身的事情,所以大家一直都在爭論。一不小心,明朝先玩完了。
“定氣法”在經過隋代提出,唐代計算,明代爭論,終於在清初被採用了。1645年,正式採用“定氣法”的《時憲曆》頒佈,那是崇禎皇帝自殺後的第二年。而這部《時憲曆》是在徐光啟主持編寫的《崇禎曆書》基礎上,由湯若望刪改而成的,世間事令人感到諷刺莫過如此。
所以,目前採用的是“定氣法”,透過計算角度來算著24個點所在時刻的日子,基本是沒有誤差了,就算有,也是地球的錯!