科普知识

　　土圭测影“土圭测景”的目的是找出“土中”(中国的中心)。这种方法的要义是“树八尺之表，夏至日，景长尺有五寸;冬至日，景长一丈三尺五寸”(即竖起高为8尺的标杆，在夏至日观测，中午的日影是1.5尺，冬至日中午的日影是13.5尺)，“测土深，正日影，求地中，验四时”。用这种方法测到的就是“土中”洛阳、“洛邑”的理论位置。依周公测影所定的天下之中，周人详细规划了灭商后的第一座国家都城，《逸周书·作雒》载：“乃作大邑成周于土中，……南系于洛水，北因于邙山，以为天下之大凑。”。“定天保，依天室”，国家社稷(都城、宗庙)完成之后，周公在成周明堂制礼作乐，详细制订了国家礼仪制度，据记载，周代以冬十一月为正月，以冬至为岁首过新年，也就是说，周公选取的是经土圭法测得的一年中“日影”最长的一天，为新的一年开始的日子。由周到秦，以冬至日当作岁首一直不变。至汉代依然如此，《汉书》有云：“冬至阳气起，君道长，故贺……”也就是说，人们最初过冬至节是为了庆祝新的一年的到来。古人认为自冬至起，天地阳气开始兴作渐强，代表下一个循环开始，是大吉之日。因此，后来一般春节期间的祭祖、家庭聚餐等习俗，也往往出现在冬至。冬至又被称为“小年”，一是说明年关将近，余日不多;二是表示冬至的重要性。把冬至作为节日来过源于周代，盛于唐宋，并相沿至今。周历的正月为夏历的十一月，因此，周代的正月等于如今的十一月，所以拜岁和贺冬并没有分别。直到汉武帝采用夏历后，才把正月和冬至分开。因此，也可以说专门过“冬至节”是自汉代以后才有，盛于唐宋，相沿至今。

　　冬至这天，太阳运行至黄经270°(冬至点)，太阳直射地面的位置到达一年的最南端，太阳几乎直射南回归线(又称为冬至线)，阳光对北半球最为倾斜。因此，冬至日是北半球各地一年中白昼最短的一天，并且越往北白昼越短。在北极圈以北，这一天太阳整日都在地平线之下，成为北半球一年中极夜范围最广的一天。对北半球各地而言，冬至也是全年正午太阳高度最低的一天。就北京市区来说，冬至这天白昼仅有9小时20分，而正午太阳高度也仅有26°42。冬至这天，北半球得到的太阳辐射最少，比南半球少了约50%。冬至节届即一阳生，新岁实始。《载敬堂集》载“夏尽秋分日，春生冬至时”，冬至节，春之先声也。冬至过后，夜空星象则完全换成冬季星空，并且从今天起开始“进九”。而此时的南半球正值酷热的盛夏。

　　由周到秦，以冬至日当作岁首一直不变。至汉代依然如此，《汉书》有云：“冬至阳气起，君道长，故贺……”也就是说，人们最初过冬至节是为了庆祝新的一年的到来。古人认为自冬至起，天地阳气开始兴作渐强，代表下一个循环开始，是大吉之日。因此，后来一般春节期间的祭祖、家庭聚餐等习俗，也往往出现在冬至。冬至又被称为“小年”，一是说明年关将近，余日不多;二是表示冬至的重要性。把冬至作为节日来过源于周代，盛于唐宋，并相沿至今。周历的正月为夏历的十一月，因此，周代的正月等于如今的十一月，所以拜岁和贺冬并没有分别。直到汉武帝采用夏历后，才把正月和冬至分开。因此，也可以说专门过“冬至节”是自汉代以后才有，盛于唐宋，相沿至今。

　　二十四节气是我们中华民族宝贵的文化遗产之一，是我们的先民们在长期生产劳动中形成的智慧结晶，反映了先民们对气候规律和物候的认识。11月30日，二十四节气被正式列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产代表作名录。在上古时代，我们今天的二十四节气是分成两部分的，位于月初的称节气，位于月中的称中气，冬至就是冬三月的中气之一。《逸周书·周月解》：“凡四时，成岁，有春夏秋冬，各有孟仲季以名，十有二月，中气以著时。应春三月中气，惊蛰、春分、清明。夏三月中气，小满、夏至、大暑;秋三月中气，处暑、秋分、霜降;冬三月中气，小雪、冬至、大寒。”又因为立春、春分、立夏、夏至、立秋、秋分、立冬、冬至这八个节气和中气的地位特别重要，故称八节，所以冬至又称冬节。为配合二十四节气，古人在每一个节气中，挑出最具典型意义的三种物候现象，称为七十二候，又称候应。据《逸周书·时训解》：“冬至之日，蚯蚓结。又五日，麋角解。又五日，水泉动。”蚯蚓结、麋角解、水泉动就是冬至时节的三候。冬至到来，天气转寒，蚯蚓开始蟠曲冬眠，到明年惊蛰再出来活动，而在古人的观念中，麋鹿虽然同科，但麋属阴、鹿属阳，冬至阴极而退，一阳初生，故麋得阳气而脱角。同理，水泉动，潜在底下的水泉涌动，也是因为阳气初生而感发。蚯蚓冬眠和麋鹿脱角，当属冬至时节自然界的物候现象，至于水泉涌动，很可能是古人的推理想象。

　　在二十四节气中，冬至排在第二十二位。这一天太阳直射地面的位置到达一年的最南端，对位于北半球的中国来说，阳光倾斜得最为厉害，日影最长，白昼最短。从冬至这一天开始，太阳直射点逐渐北移，白天也越来越长，杜甫诗云：“冬至至后日初长”，即是指此而言。魏晋时期，皇宫里有用红线量日影的习俗，《岁时广记》卷三八引《岁时记》：“晋魏间，宫中用红线量日影，冬至后日添长一线。”在古人看来，冬至这一天就是“阴极而阳始至”，“一者阴极之至，二者阳气始至，三者日行南至，故谓之冬至也”。古人认为律历同源，与冬至相对应的律为黄钟，“黄钟者，律之始也”，黄钟是音律之始，故对应一阳初生的冬至。据律历同源理论，古人还设计了一套测定节气的方法：“葭管吹灰”。具体做法，根据蔡邕的解释，“以法为室三重，户闭，涂衅必周密，布缇缦室中，以木为案，每律各一案，内庳外高，从其方位，加律其上，以葭灰实其端，其月气至，则灰飞而管通。”所谓“内庳外高”，就是把管子埋入地下一部分，露出一部分。建一处三重的密室，封闭严实，把十二律管按照对应的月份位子埋好，里面装上芦苇烧成的灰，到了相应的节气，则灰就会被从律管中涌出的阳气吹出来。冬至为一阳初始，所以与冬至相对应的黄钟就埋在子月(十一月)的位子上，到冬至这一刻来到时，潜藏于黄泉之下的阳气萌动，黄钟管内的葭灰就会飞出。一般来说，葭管吹灰这套设施在立春之前就建造好，到了相应的时刻，太史局官员会表演一番。

　　从季节轮回的角度而言，冬至正好是新一轮阳光逐渐增多的开始，也就是所谓“一阳初始”，故而备受古人的重视。从周代开始，“以冬日至致天神、人鬼”，即在这一天通过祭祀鬼神为国祈福。汉代因为冬至之后阳气增加，“阳气起，君道长，故贺”，不仅要互相祝贺，还要为官员放假几天，“冬至前后，君子安身静体，百官绝事，不听政，择吉辰而后省事”。到了唐代，郊天之礼便选择在冬至这天，祭祀昊天上帝于圜丘，以唐高祖配享，同时祭祀还有五方五帝、天皇大帝、北辰、北斗、天一、太一、紫微五帝座等天神，可以说是一年之中最隆重的祭祀。圜丘都在都城的南方，举行郊天礼要天子亲自祭拜，所以每年冬至日天子都要外出南郊，故而又有“迎阳”之说，迎接日益增多的阳气。因为白昼的增长，宫女的工作量也逐日增加。《岁时广记》卷三八引《唐杂录》：“宫中以女功揆日之长短，冬至后日晷渐长，比常日增一线之功。”杜甫《小至》诗“刺绣五纹添弱线”即是指此而言。这时，过冬至节的习俗已由宫廷扩散到民间，如果不能在此时与家人团聚，便会喟然伤怀。故飘零在外的杜甫《冬至》诗充满去国辞家的哀怨：

　　宋代延续了唐代冬至郊天的制度，以宋太祖配享。皇帝在举行郊天礼时，更换青衮龙服祭服，头戴二十四旒平天冠。郊坛高三层，计七十二级，方圆三丈许，有四个阶道，正南午阶，东面卯阶，西面酉阶，北面子阶。坛上昊天上帝的神主设在北方，面朝南，东南面设宋太祖神主。祭祀的仪式非常隆重，从冬至前三日即开始准备。宫廷郊天祭祖的制度对民间形成辐射，于是民间也在这天举行祭祀祖先，冬至在宋代逐渐形成重大的节日。孟元老《东京梦华录》载：“十一月冬至，京师最重此节。虽至贫者，一年之间积累假借，至此日更易新衣，备办饮食，享祀先祖。官放关扑，庆贺往来，一如年节。”忙碌了将近一年的老百姓，在冬至节这一天也开始放松享乐一下，添置新衣，置办宴会，祭祀祖先。官府也凑趣，允许在这天举行关扑之类的赌博活动，平添了许多热闹。这种风俗随着宋室的南渡又传播到江南，周密《武林旧事》保留了南宋杭州过冬至节的盛况：

　　在民间，冬至这一天起开始入九，也称“交九”，以九天为一个周期计算漫长寒冷的冬天，至九九过完，便迎来春暖花开的好时光。故有“一九二九不出手;三九四九冰上走;五九六九，沿河观柳;七九楝花开，_燕子来;九九、九九，耕牛遍地走”的谚语。明清时期，为消磨漫漫严冬，开发出了“九九消寒图”的玩法，较为普遍的有三种。第一种玩法见于《帝京景物略》：“日冬至，画素梅一枝，为瓣八十有一，日染一瓣，瓣尽而九九出，则春深矣，曰九九消寒图。”在冬至这一天，用白描的手法画梅花一枝，计八十一瓣，每天用胭脂点染一瓣梅花，当八十一朵梅花都点燃成胭脂色，冬天也就过去了。杨允孚《滦京杂咏》：“试数窗间九九图，余寒消尽暖回初。梅花点徧无余白，看到今朝是杏株。”所咏即此事。第二种是画八十一枚铜钱，从冬至开始，每天根据天气的阴、晴、风、雨、雪，分别点铜钱的上、下、左、右、中。总结起来，就是“上点天阴下点晴，左风右雨雪中心;点尽图中墨黑黑，便知郊外草青青”。第三种是清宣宗道光帝发明的文字游戏，即以双钩写“庭前垂柳珍重待春风”九字，悬于室内，冬至起每日用笔填一笔画。由于这九个字每字都是九笔，故九九正好填完。

　　张仲景是南阳稂东人，他著《伤寒杂病论》，集医家之大成，被历代医者奉为经典。张仲景有名言：“进则救世，退则救民;不能为良相，亦当为良医。”东汉时他曾任长沙太守，访病施药，大堂行医。后毅然辞官回乡，为乡邻治病.其返乡之时，正是冬季。他看到白河两岸乡亲面黄肌瘦，饥寒交迫，不少人的耳朵都冻烂了。便让其弟子在南阳东关搭起医棚，支起大锅，在冬至那天舍“祛寒娇耳汤”医治冻疮。他把羊肉、辣椒和一些驱寒药材放在锅里熬煮，然后将羊肉、药物捞出来切碎，用面包成耳朵样的“娇耳”，煮熟后，分给来求药的人每人两只“娇耳”，一大碗肉汤。人们吃了“娇耳”，喝了“祛寒汤”，浑身暖和，两耳发热，冻伤的耳朵都治好了。后人学着“娇耳”的样子，包成食物，也叫“饺子”或“扁食”。