節氣裏的科技之美

【科學·近距離】

2025年9月23日2時19分04秒，秋分。

説起秋分，就想到農諺。但農事都無需精確到秒。秋分不只是農事指南，更體現着中國古代天文學、數學及測量技術的輝煌，隱含着一個建立於宏大宇宙觀之上的科學思想系統。

測日之美：與宇宙對話的儀器

秋分是一個天文事件，而非氣候現象。

中國古代天文學將太陽週年視運動軌跡（黃道）劃分為24等份，每份15°，太陽抵達黃經180°就是秋分。

這是黃道與天球赤道的一個交點，此時晝夜均而寒暑平，太陽直射赤道，全球晝夜等長。這裏有古代科學家對地球繞日公轉、地軸傾斜的深刻理解，他們不僅觀察天象，而且要測定其發生的瞬間。

秋分測量背後，是一套無與倫比的中國技術體系：用圭表測影長，用渾儀、簡儀量角度，用仰儀為太陽定位。

通過渾儀與渾象，古人進行模擬。渾儀通過多重環圈（赤道環、黃道環、白道環等）模擬天球，精確測量太陽座標；渾象則用於模擬秋分日太陽的運行路徑。

在晷影最短的正午，輔以漏刻（水鍾）進行精密計時，從而確定太陽達到子午線的精確時刻，捕捉天文一瞬。

數算之美：從數據到建模

僅有觀測數據是不夠的，把數據轉化為模型才是科學飛躍。

太陽永遠在運動，但並不均勻，單純等分時間無法精準確定其位置。從隋代劉焯到唐代一行，中國科學家最早發現了等間距二次內插法和不等間距內插法，通過二次多項式逼近天體運動軌跡，調整節點間距以提升精度，適應天體實際運動的不均勻性，體現了高超的數學建模能力。

從漢《太初曆》到元《授時歷》，計算太陽運動的數學模型不斷精化。郭守敬通過“四海測驗”，使節氣推算達到空前精度（365.2425天），與現代公曆值一致。

系統科學之美：超越農事

秋分是“陰陽平衡”的極致體現，完美詮釋物極必反、動態平衡的中國哲學思想。

閲讀秋分，就是閲讀一首由古代中國科學家譜寫的關於宇宙、數學與時間的詩篇。

近代以來，中華文明有一種崇高精神常被忽視：對宇宙規律的純粹追求。這是中國古代科學被低估的迷人特質。

張衡、祖沖之、郭守敬等古代科學家，為求真知，改進儀器、擴大觀測、修正算法，追求一個更簡潔、優美、精準的宇宙數學模型。

這種對“精確”本身的迷戀，是科學精神的源頭。

早在漢代，中國科學家已經將天空數學化，用“渾天説”構建了基於球面幾何的天球模型，用黃道、赤道、度數精確刻畫天體運行，這是一種極為抽象的數學化思維方式。

日月星辰週而復始、運行毫釐不差，中國科學家沉醉於此種宇宙和諧之美，看到了一種至高無上的秩序和諧。

和諧之美：星空是文明座標

對於中國人，觀測計算秋分、春分、冬至、夏至，不僅是技術問題，更是哲學實踐和審美體驗。對於講求天人感應、天人合一的中國，自然科學與人文科學密切相關。

仰望星空，測量的不僅是晷影，更是天道；確定的不僅是農事時序，更是文明座標。

曆法推算、圭表測量、渾儀運轉；四季輪迴、星辰流轉、陰陽消長。人類雖渺小，卻能精準測量天地萬物，並從中獲得一種超越性的平靜與通達。

從仰望星空、發現規律、理性認知，到社會和諧、情感共鳴、生命超越，中國人把精密冷峻的科學觀測與温熱深邃的人文關懷融合在一起。

精確到秒的秋分，不僅是為了種地，也是為了校準我們在宇宙中的位置，安頓自己的靈魂。（據新華社）

（作者：王立彬）