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中國上古時期用測日影的方法來確定冬至和夏至,具體手段就是樹一根直杆子,觀察投射的日影,根據影子的移動、長短來確定節氣。
當然,這根杆子是有講究的,名爲土圭,是一種玉器。據說早在四千多年前的堯舜時代就開始使用土圭,【周禮》裡就有記錄。它是不是堯舜時期的科研成果呢?這很難推斷了,但周朝一般沿用商朝的方法,至少證明在三千多年前,中國就已經有了確認冬至和夏至的方法。
那麼冬至那天日影到底有多長呢?【周禮】的記錄是『冬至,日在牽牛,景長一丈三尺』。
【周髀算經】也有記載,在平地上立一根八尺高的杆子,『故冬至日晷長丈三尺五寸,夏至日晷長尺六寸。』【漢書·天文志】則記錄:『立八尺之表,而晷景長丈三尺一寸四分。』
當然,這裡的尺寸與現代的尺寸是不一樣的。
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