古人是怎么测出秋分的？

暑退秋澄气转凉，日光夜色两均长。银棉金稻千重秀，丹桂小菊万径香。

这是诗人左河水的一首形象描写秋分时节地理、气象和农作物生长状况的七言绝句诗《秋分》。

炎热的天气已经退去，天空变得清澈明亮，气温渐渐转凉，这一天，白天黑夜一样长。银白色的棉花成熟了，金黄色的稻谷也到了丰收的时间，丹桂与小菊万里飘香。

“秋分”是我国农历二十四节气中的第十六个节气，时间为每年的9月22或23或24日。这一天，太阳直射地球赤道，全球各地基本上昼夜等长。过了这一天，太阳在地球上的直射点继续向南移动，北半球白天渐渐变短、夜晚渐渐变长，南半球则刚好相反。

二十四节气最早可以追溯到我国夏朝时期，难道那时候先贤们就知道了地球与太阳之间的位置关系，知道了秋分这一天太阳光直射点在赤道？要知道我国的版图并不经过赤道，连现在的最南端曾母暗沙也是在北纬4度左右，更别说夏朝时期了，所以当时的人们是不可能直接观测到太阳直射地球赤道的。那么他们是怎么确定“秋分”这个时节的呢？这一切都源于对太阳的测量！

我们现在知道，地球和太阳的距离大约有1.5亿千米，夏朝人没有我们现在这么发达的科技，那么他们是怎么测量距离我们如此远的太阳的呢？

这里不得不佩服我们的先贤们的智慧，因为他们在祭祀活动中发现了太阳阴影长度的变化规律，没法直接测量太阳，那我们就测量它的阴影吧！

人们发现太阳的影子是规律变化的，于是发明了“圭表”来准确测量它的变化规律。其中，“表”是一根直立于地面的杆子，用于造出影子；而“圭”则是按南北方向平放于地面的、带刻度的“尺子”，之所以要按南北方向放置，是因为要测量的是正午时刻，“表”的影子在“圭”上的刻度值，而正午时刻，物体的影子都是在正北面。

通过长期的测量记录，人们把正午影子最长的那天定为“冬至”，把影子最短的那天定为“夏至”，把“冬至”和“夏至”正中间的两个点分别定为“春分”和“秋分”，这样恰好把一年等分为四个基本相等的时段。

到了周朝的时候，周公姬旦通过观察太阳的运行轨迹，认为当时的“阳城”（今河南登封告成镇）是天地和宇宙的中心，于是在这里建了一座“测景台”，以观测日影、验证四时。

原本的测景台是用土堆和木杆建造的，早已不能用了。到了唐开元年间，太史监南宫说在此重建起了石制的测景台。该测景台总高3.95米，由上部的石柱（表）和下部的基座（圭）组成。

到了元代，天文学家郭守敬又在此地重建了观星台。观星台是一座城墙风格的台子，台顶的两间小屋之间有一道横梁，这道横梁就相当于“表”；台身中间有一条凹槽，凹槽的底部连接由南向北延伸的石圭，石圭长31.196米，上面刻有精密的刻度。正午时分，太阳将横梁的影子投射到石圭上，就可以读取当天的日影长度了。

但是，这样投射下来的影子很模糊，读数不精确，于是，郭守敬又发明了“景符”。景符是一个中间有孔的零件，可以在石圭上移动并调节角度。利用“小孔成像”的原理，在石圭上投影出清晰的横梁影子，从而得到更精确的数据。

有了这些较为精确的数据，郭守敬测定出了一年中两至两分的精确时刻，并且制定出了《授时历》，推算出了一个回归年（一个冬至日到下一个冬至日）为365天5小时49分12秒，与通过现代技术测定的一个回归年365天5小时48分46秒只相差26秒，与现在各国通用的《格里高利历》一秒都不差，但比其早了300多年。

春分、秋分、夏至、冬至是二十四节气中非常重要的节点，历来为人们所重视。早在周朝的时候就有“春分祭日，夏至祭地，秋分祭月，冬至祭天”的祭祀活动，我们今天的“中秋节”，其实就是由“秋分祭月”这个活动发展而来的。由于秋分这一天在农历的日子并不是每年都相同，因此也不一定都有圆月，而对于祭月活动来说，月亮不圆又不是很合适，于是就将“祭月节”从秋分这一天调到了农历八月十五这一天，变成了“中秋节”。

虽然秋分这一天不再是祭月节，但是我们国家已经从2018年起，将每年的秋分这一天设立为“中国农民丰收节”，普天同庆五谷丰登，国泰民安！