在现代社会，精准计
时似乎是件稀松平常的事。抬手看一眼智能手表，或是 glance 一下
手机屏幕，
时间便精确到
分秒呈现在眼前。我们享受着科技带来的便捷，对
时间的精准度习以为常，也甚少去思考
时间计量背后的故事 。
卫星导航系统中，
时间的精准度直接关乎定位的准确性，1 纳
秒（十亿
分之一
秒）的误差就可能导致定位偏差达 0.3 米；在金融交易领域，每一
秒的
时间差都可能引发巨大的资金波动，毫
秒级别的
时间把控成为交易胜败的关键；就连
日常乘坐的高铁，其高效运行也依赖于精准的
时间调度，
秒级误差都可能影响整个运行秩序。在这个快节奏的
时代，
时间的精准度已深深嵌入
生活的方方面面，成为社会高效运转的基石。
但当把目光投向遥远的古代，在那个没有电子设备、没有卫星授
时的
时代，古人对
时间的测定成就却足以让现代人惊叹不已。
中国古人测定一
年的
时间，误差仅 26
秒！这一数字背后，是怎样的智慧与探索？又蕴含着怎样的科学精
神与
文化内涵？让我们穿越
时空，一同探寻古人在
时间测定领域的非凡成就 。
现代社会，高精度计
时工具百花齐放，原子钟无疑是其中的佼佼者，它利用原子内部电子跃迁辐射的电磁波来校准
时间，稳定程度令人惊叹，最好的铯原子钟达到 2000 万
年才相差 1
秒 ，这几乎是人类目前所能达到的最精准计
时水平。卫星授
时系统，如
北斗卫星导航系统和 GPS，通过卫星向地面发送精确的
时间信号，让各种设备能实
时同步到高精度
时间，其精度可达纳
秒级。在
日常
生活中，智能手表、
手机等电子设备也能将
时间精确到
秒，满足人们
日常的
时间需求。
中国古人在测定一
年时间上的成就，足以与这些现代高精度计
时工具相媲美。据史料记载，元代
天文学家郭守敬通过一系列精密的
天文观测和计算，将一
年的
时长精确测定为 365.2425
天。而现代科学测定的一回归
年（太阳中心自
西向
东沿黄道从
春分点到
春分点所经历的
时间）长度约为 365.2422
天 。对比之下，郭守敬测定的一
年时间与现代科学测定结果仅相差 26
秒！这一误差在现代计
时标准下都显得微不足道，更何况是在科技并不发达的古代，这无疑是一项令人难以置信的伟大成就。
在现代高精度计
时工具尚未出现的古代，
中国古人凭借着非凡的智慧和对
自然现象的细致观察，发明了圭表这一古老而
神奇的计
时仪器，为精确测定一
年的
时间奠定了基础。
圭表的构造简洁而精妙，由 “圭” 和 “表” 两个关键部件组成。“表” 是一根垂直立于地面的标杆或石柱，通常为八尺高，这一高度的设定并非随意为之，而是与古人对人体身高以及
天文观测的经验总结相关 ；“圭” 则是正
南正
北方向平放的测定表影长度的刻板，多由铜或石制成，上面刻有精准的刻度，用于测量表影的长度。当太阳照耀着 “表”
时，“圭” 上便会出现 “表” 的影子，而这影子的长度和方向会随着
时间的推移而发生有规律的变化。
利用圭表测影测定一
年时间的原理，蕴含着深刻的
天文学知识。在
北回归线以
北到
北极圈以
南的地区，正午
时分太阳永远在正
南方向 。由于不同季节太阳在正午
时分的高度角不同，“表” 投在 “圭” 上的影长也随之各异。
冬至
日，太阳直射
南回归线，此
时北半球太阳高度角最低，“表” 的影子最长；
夏至
日，太阳直射
北回归线，
北半球太阳高度角最高，“表” 的影子最短。古人通过长期的观测和记录，发现了这一影长变化的规律，进而根据影子的长度来确定
节气，划
分四季。
具体而言，古人在使用圭表
时，每
天都会在正午
时刻（此
时太阳高度最高，影子最短且方向最为稳定）仔细测量 “表” 在 “圭” 上的影长，并将数据详细记录下来。经过长
时间的积累和
分析，他们发现从一个
冬至
日到下一个
冬至
日，“表” 影的长度变化呈现出一个完整的周期。通过计算这个周期所包含的
天数，古人便能测定一
年的
时间长度。这种看似简单的测量方法，背后却需要古人付出大量的
时间和精力，以及对
天文现象的敏锐洞察力和严谨的科学态度 。
郭守敬与登封观星台：伟大的传承与创新
在古代
天文观测的历史长河中，郭守敬无疑是一位熠熠生辉的传奇
人物。他于 1231
年出生在顺德邢台（今河
北省邢台） ，自幼便在祖父郭荣的悉心引导下，踏上了探索
天文、算学知识的奇妙之旅。郭荣身为金、元之际颇负盛名的学者，精通数学与水利技术，在他的熏陶下，郭守敬自幼便展现出对科学知识的浓厚兴趣和非凡
天赋 。
稍长，郭守敬有幸拜入精通
天文的经学大师刘秉忠门下，在紫金山与张文谦、王恂等志同道合之人一同求学。这段宝贵的求学经历，极大地拓宽了郭守敬的学术视野，使他在
天文、地理、律历、算学等诸多领域都取得了长足的进步，为他
日后在
天文学领域的卓越成就奠定了坚实基础。
元世祖忽必烈统一
中国后，为恢复农牧业生产，急需一部精准的历法来指导农事活动。1276
年，郭守敬临危受命，与许衡、王恂等一众杰出学者共同承担起修订新历法的重任。郭守敬深知，历法的精准度取决于
天文观测的精确程度，而观测仪器的精度又是关键中的关键。于是，他将目光投向了传统的圭表，决心对其进行大胆革新。
传统圭表虽历经数千
年的发展，但在测量精度上仍存在一定的局限性。为了突破这一瓶颈，郭守敬创造性地提出了放大圭表的构想，并付诸实践，在河
南登封修建了举世闻名的登封观星台。这座宏伟的观星台，宛如一座矗立在
天地间的科学丰碑，凝聚着郭守敬的智慧与心血。
登封观星台建于元代至元十三
年（1276
年），坐落在登封城
东南十二公里的告城镇
周公庙内 。它由高大的台身和自台
北壁凹槽内向
北平铺的石圭（量
天尺）两部
分组成，台身呈方形覆斗状，四壁用水磨砖砌成，尽显古朴与庄重。台高 9.46 米，连台顶小室统高 12.62 米 ，顶边各长 8 米多，基边各长 16 米多，规模宏大，气势非凡。
在设计和建造过程中，郭守敬充
分考虑了各种因素，以确保观星台的观测精度。他将传统圭表的高度大幅提升，使得表影的长度变化更加明显，从而降低了测量误差。同
时，为了解决因表高增加导致影子虚而淡难以准确量度的问题，郭守敬还发明了配套仪器 “影符”。这一小小的装置，犹如一把精准的标尺，通过巧妙的光学原理，将太阳透过小孔形成的米粒大的像清晰地呈现在圭面上，成功地将影长的测定精确到 2 毫米以内 ，极大地提高了测量的准确性。
登封观星台的建成，不仅是郭守敬个人的伟大成就，更是
中国古代
天文观测技术发展的重要里程碑。它不仅保存了我国古代圭表测影的实物，更是自
周公土圭测影以来测影技术发展的巅峰之作，见证了
中国古代
天文学从简单观测到精密测量的伟大跨越 。
在元代，郭守敬为了修订历法，进行了一项规模宏大的
天文观测计划 ——“四海测验”。为了实现这一计划，他在当
时元朝的疆域之内设立了 27 个观星台 ，这些观星台
分布范围极其广泛，从
南海诸岛到
西伯利亚，从川滇地区到河
西走廊，几乎涵盖了大半个
中国。如此广泛的
分布，使得不同地区的
天文观测数据能够相互补充，为精确测定一
年的
时间提供了丰富而全面的数据支持。
在这 27 座观星台中，登封观星台因其特殊的地理位置和先进的观测设备，成为了当
时全国的中心观测站 。它宛如一个精密的
时间探测器，与其他观星台紧密协作，共同完成了测定一
年时间的艰巨任务。
这些观星台的协同工作，犹如一场精密的交响乐演奏。每一座观星台都像是乐团中的一位乐手，各自负责观测特定的
天文现象，记录下珍贵的数据。而登封观星台则像是乐团的指挥，将这些来自不同地区的数据进行汇总、
分析和整合。通过对这些数据的综合研究，郭守敬得以更全面、更准确地了解地球与太阳之间的运动关系，从而大大提高了一
年时间测定的精度。
以
冬至
日的观测为例，不同纬度的观星台会观测到不同长度的表影。位于
北方的观星台，由于太阳高度角较低，表影会相对较长；而位于
南方的观星台，太阳高度角较高，表影则相对较短。通过对比这些不同地区的观测数据，郭守敬能够更精确地确定
冬至
日的具体
时刻，进而推算出一
年的准确
时长。这种多地点、多维度的观测方式，有效地减少了单一观测点可能存在的误差，使得测定结果更加可靠 。
中国古人对一
年时间的精准测定，绝非仅仅是简单的计
时行为，它如同投入历史长河中的巨石，激起层层涟漪，对农业生产、历法制定等诸多领域产生了极为深远的影响，成为推动古代社会发展的重要力量 。
在传统农业社会，农业生产与季节、气候的关系紧密相连，精准的
时间测定对农事活动的指导意义重大。一
年时间的精准测定，让古人能够精确把握季节的更替，知晓何
时播种、何
时耕耘、何
时收获 。就像谚语 “
谷雨前后，种瓜点豆”，精准的
时间测定为农民提供了明确的农事指导，使他们能够顺应
天时，合理安排农事活动，极大地提高了农作物的产量和质量，为古代农业社会的稳定与繁荣奠定了坚实基础。
历法，作为
时间的规则化体现，是人类文明发展的重要标志之一。古人对一
年时间的精确测定，为历法的制定和完善提供了关键依据。从古老的
夏历到汉代的太初历，再到唐代的大衍历，直至元代郭守敬的授
时历，每一部历法的进步都离不开对一
年时间的精准把握 。这些历法以精准测定的一
年时间为基础，巧妙地结合朔望
月与二十四
节气，精准地反映了季节变化与农事活动的
时间节点，成为古人安排
生活、指导生产的重要指
南 。
授
时历，作为
中国古代历法的巅峰之作，其制定过程充
分体现了精准测
年的重要性。郭守敬通过对一
年时间的精确测定，结合大量的
天文观测数据，制定出了这部当
时世界上最先进的历法。授
时历以 365.2425
天为一
年，与现代科学测定的回归
年长度极为接近，其精度之高令人惊叹。这部历法的颁布，不仅对当
时的农业生产、社会
生活产生了深远影响，还对后世历法的发展产生了重要的示范作用，成为
中国古代
天文学的光辉典范 。
从古代智慧到现代启示：探索永不止步
中国古人在测定一
年时间上所取得的成就，无疑是人类科学史上的一座不朽丰碑。从最初对
天文现象的简单观察，到发明圭表进行精准测量，再到郭守敬通过登封观星台及 27 座观星台构建庞大观测网络，最终将一
年时间测定误差缩小至仅 26
秒，这一历程凝聚着无数古人的智慧与心血，彰显了中华民族对科学真理的不懈追求 。
古人的探索精
神，犹如一盏明灯，照亮了历史的长河，也为我们现代社会的发展提供了无尽的启示。在当今
时代，科技飞速发展，我们虽已拥有远超古人的先进技术和设备，但古人那种对未知的好奇、对困难的无畏、对真理的执着，依然是我们不可或缺的精
神财富。在追求科学进步的道路上，我们不应满足于现有的成就，而应
时刻保持一颗探索的心，勇于挑战未知，敢于突破创新。
展望未来，随着科技的不断进步，我们有理由相信，人类对
时间的测量精度将达到更高的水平，对宇宙的认识也将更加深入。而在这一过程中，古人的智慧与精
神将始终激励着我们，让我们在探索的道路上不断前行，创造更加辉煌的未来 。
如此
古代中国
竟有
逆天
计时术
误差仅26秒
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开业.立券.理发.作灶.
