节气里的科技之美

【科学·近距离】

2025年9月23日2时19分04秒，秋分。

说起秋分，就想到农谚。但农事都无需精确到秒。秋分不只是农事指南，更体现着中国古代天文学、数学及测量技术的辉煌，隐含着一个建立于宏大宇宙观之上的科学思想系统。

测日之美：与宇宙对话的仪器

秋分是一个天文事件，而非气候现象。

中国古代天文学将太阳周年视运动轨迹（黄道）划分为24等份，每份15°，太阳抵达黄经180°就是秋分。

这是黄道与天球赤道的一个交点，此时昼夜均而寒暑平，太阳直射赤道，全球昼夜等长。这里有古代科学家对地球绕日公转、地轴倾斜的深刻理解，他们不仅观察天象，而且要测定其发生的瞬间。

秋分测量背后，是一套无与伦比的中国技术体系：用圭表测影长，用浑仪、简仪量角度，用仰仪为太阳定位。

通过浑仪与浑象，古人进行模拟。浑仪通过多重环圈（赤道环、黄道环、白道环等）模拟天球，精确测量太阳坐标；浑象则用于模拟秋分日太阳的运行路径。

在晷影最短的正午，辅以漏刻（水钟）进行精密计时，从而确定太阳达到子午线的精确时刻，捕捉天文一瞬。

数算之美：从数据到建模

仅有观测数据是不够的，把数据转化为模型才是科学飞跃。

太阳永远在运动，但并不均匀，单纯等分时间无法精准确定其位置。从隋代刘焯到唐代一行，中国科学家最早发现了等间距二次内插法和不等间距内插法，通过二次多项式逼近天体运动轨迹，调整节点间距以提升精度，适应天体实际运动的不均匀性，体现了高超的数学建模能力。

从汉《太初历》到元《授时历》，计算太阳运动的数学模型不断精化。郭守敬通过“四海测验”，使节气推算达到空前精度（365.2425天），与现代公历值一致。

系统科学之美：超越农事

秋分是“阴阳平衡”的极致体现，完美诠释物极必反、动态平衡的中国哲学思想。

阅读秋分，就是阅读一首由古代中国科学家谱写的关于宇宙、数学与时间的诗篇。

近代以来，中华文明有一种崇高精神常被忽视：对宇宙规律的纯粹追求。这是中国古代科学被低估的迷人特质。

张衡、祖冲之、郭守敬等古代科学家，为求真知，改进仪器、扩大观测、修正算法，追求一个更简洁、优美、精准的宇宙数学模型。

这种对“精确”本身的迷恋，是科学精神的源头。

早在汉代，中国科学家已经将天空数学化，用“浑天说”构建了基于球面几何的天球模型，用黄道、赤道、度数精确刻画天体运行，这是一种极为抽象的数学化思维方式。

日月星辰周而复始、运行毫厘不差，中国科学家沉醉于此种宇宙和谐之美，看到了一种至高无上的秩序和谐。

和谐之美：星空是文明坐标

对于中国人，观测计算秋分、春分、冬至、夏至，不仅是技术问题，更是哲学实践和审美体验。对于讲求天人感应、天人合一的中国，自然科学与人文科学密切相关。

仰望星空，测量的不仅是晷影，更是天道；确定的不仅是农事时序，更是文明坐标。

历法推算、圭表测量、浑仪运转；四季轮回、星辰流转、阴阳消长。人类虽渺小，却能精准测量天地万物，并从中获得一种超越性的平静与通达。

从仰望星空、发现规律、理性认知，到社会和谐、情感共鸣、生命超越，中国人把精密冷峻的科学观测与温热深邃的人文关怀融合在一起。

精确到秒的秋分，不仅是为了种地，也是为了校准我们在宇宙中的位置，安顿自己的灵魂。（据新华社）

（作者：王立彬）