观星台：700年前测出1 年365天

——《河南行》之十三

河南登封有个告成镇，镇名据称为一代女皇武则天所赐，所谓“大功告成”是也。该镇境内建有纪念周文王四子、周武王弟弟姬旦的周公祠，我们现在看到的是一个由照壁、山门、垂花门、周公测景台、大殿、观星台、螽斯殿组成的七进院落。世界天文学界公认，周公祠内被国务院列为全国第一批重点文物保护单位的观星台是世界上最古老的天文建筑之一。

呈现在我们视域中的观星台建于元代至元十三年（l276年），距今已有7OO多年的历史。史料记载，元世祖忽必烈统一中国后，为了促进农牧业的发展，任用著名科学家郭守敬、王恂等进行历法改革。郭守敬等创制了新的天文仪器，并组织了规模空前的天文大地测量，在全国二十七个地方建立了天文台和观测站，登封观星台就是当时的中心观测站。这座青砖石结构的观星台，由台身和石圭（俗称“量天尺”）组成，台高9.46米，连同台顶小室通高达12.62米，台体平面近似正方形，台基边长16米，台顶平台边长8米。北面设有对称的踏道口，方便登台观测。北壁的中部砌成上下直通的凹槽，下接石圭（量天尺）。石圭北伸，长达31.19米，宽0.53米，由36块方石连接而成，圭面有平行的双股水道，石圭的方位与今天测子午线的方向十分相符。郭守敬在这个观星台“昼参日影，夜观极星，以正朝夕”，精确地计算出太阳、月亮和有关星辰与地球之间的运转规律，终于在至元十八年（l281年）编制出当时世界上最先进的历法——《授时历》。《授时历》求得的一个回归年周期为36.2422日，合365天5时48分20秒，与现代测定的一个回归年期相比仅差26秒。他制定的《授时历》比现在通行的公历早了300年。

观星台南边周公祠前立有石圭表。原来的石圭表是上木下土，为周公营建东都洛阳时所建。据《旧唐书》记载：唐玄宗开元十一年（723年），命太史监南宫说仿周公土圭旧制，换以石圭、石表。据介绍，我们现在看到的石表即为唐代照周公原样复制的旧物，上面刻有“周公测景台”五个字。这座石圭表分上、下两部分，下部是方形的石座，名曰“圭”，高约1.965米，上部为长方形石柱，名曰“表”，高约1.956米，上下通高3.921米。其作用是：“测土深，正日景，求地中，验四时”。也就是说，通过立土圭测日影，来度量地中，检验四时季节变化。测量的原则和方法有：一是圭与表成垂直角度（即九十度）；二是圭表设置必须与当地子午线相吻合（即下南正北方向）；三是观测日影，必须在每天的日中，日复一日，天天测影，把每天的测量的影长数据一一记录下来，根据每天日中日影的变化，找出季节的变化。周公把表影最长的那天定为“冬至”。这天中午，太阳直射南回归线，北半球的白天最短；把表影最短的一天定为“夏至”：这一天日中，太阳直射北回归线，北半球的白天最长。把一年中的日中日影最长的一天，到下一年日中日影最长一天的周期，即地球绕太阳一周定为一个“回归年”。在一年中，把两个日中日影长相等、昼夜时刻相同的日子，分别定为“春分”和“秋分”。由此，周公逐步总结出服务于人类生产生活的二十四节气。这不能不让我们感叹古人的伟大！