秋分的意义

今年9月23日,秋分如约而至,标志着白昼与黑夜的和谐共舞。四季变化,以四大节气为界——春分、夏至、秋分、冬至,每三个月轮番登场。太阳和地球之间的华尔兹,相互作用而迸发出的壮景,自古以来激发出多少向真、向美的赞叹。法国19世纪科学和数学界翘楚亨利·庞加莱曾说:“科学家不是因为有用才研究大自然;他研究它是因为他喜欢它,并且他喜欢它是因为它是美的。”千古名句折射出科学研究的本质。

每年9月22日或23日,是秋分之日,今年的秋分落在23日。当天,阳光直射赤道,白昼和黑夜的时间几乎一样长。秋分之后,北半球白昼渐短,黑夜渐长,南半球则反之。

近日狮城天气酷热,居于赤道北纬一度的我们,似乎与四季扯不上关系。然而,大自然诸般细微的变化,生活其中的万物皆有感应,正如宋代大诗人苏轼写道:“竹外桃花三两枝,春江水暖鸭先知”。鸭子都能知晓春天的到来,何况是自许为万物之灵的人类?

月坛位于北京市西城区月坛北街6号,始建于明嘉靖九年(1530年)。(互联网)

尽管秋分没有为新加坡带来明显的季节性变化,但它却为人们提供了一个停下来、反思和欣赏世界的机会。秋分之日,激发了我们对地球在宇宙中舞蹈的思考:我们是这广袤宇宙中不可或缺的一部分,地球与太阳交响乐团中不可或缺的音符。

由于倾斜角度的缘故,面向太阳的半个地球接受的阳光程度不一。无论是北半球或南半球,倾向太阳的半球会接收到较多阳光,日照较多,昼日也较长,形成夏季。反之,不倾向太阳的那一侧会变得寒冷,形成冬季。春分和秋分则处于这个变化的中间点,使得北半球和南半球的白昼和黑夜几乎持平,标志着季节的交替。

秋分与中华传统

(作者为新加坡国立大学暨澳洲国立大学科学传播系(Science Communication)联合硕士,国大物理系学士。曾任教于新加坡科学馆,现任新加坡理工学院讲师。)

秋分的科学解释

祭月习俗源远流长,往昔专属于帝王的权利已在岁月的洗礼中,在民间广为流传。为何时至今日,华人普天同庆的节日是中秋节而不是秋分呢?中秋节为每年农历八月十五日,月圆之日,最适合文人赏月,农民也庆祝秋收。《正德江宁县志》记载:“中秋夜,南京人必赏月,合家赏月称为庆团圆。”

最长最短的影子

自商周时代,君王皆有于四季祭祀天地日月的礼制规定。其中,秋分是祭月的大日子。这项宫廷习俗流传至明清,虽然历经兵荒马乱,祭坛等已被拆毁,但建于明朝,于清代重修的月坛仍矗立在北京市西城区,现为中国全国重点文物保护单位。

秋分当日,由于阳光直射赤道的关系,我们因日照形成的影子是一年中最短的,如“立竿见影”。同样的效应,也可以在春分当天(3月20日左右)体验得到。 在夏至(6月20日或21日)和冬至(12月21日或22日)这两天,阳光分别直射北半球和南半球。对于位于赤道的我们,阳光则是斜射,影子也会是最长的。

季节和二十四节气的更迭,是由地球的自转轴不平衡所致。自转轴并不是笔直地竖立在太空中,而是像芭蕾舞者跳舞时的倾斜动作一样,在公转过程中始终和其运行轨道保持一个约23.44度的倾角。这个倾斜的自转轴会让不同地区在不同时间面对着太阳,就像舞者的动作让观众看到不同的一面。

秋分(Autumnal Equinox)和春分一起构成“二十四节气”的一部分。每年9月22日或23日,秋分准时而至,这一天白昼和黑夜几乎持平。Equinox源自拉丁文,意为“相等的夜晚”,顾名思义,秋分是秋天的分水岭。秋分之后,北半球各地白昼渐短,黑夜渐长,南半球各地则反之。秋分当日,白昼和黑夜的时间几乎一样长。

二十四节气的概念可追溯到古代中国的农耕社会。人们通过观察太阳、月亮和星辰的位置变化,把一年分为二十四个等长的时段,用以决定农事活动,称之为节气。秋分作为其中一个重要节气,除了秋高气爽,气候宜人,也帮助人们把握时机,为收获农作物做准备。例如,秋分之后的“寒露”节气,是农民播种小麦和蔬菜的重要时间;“霜降”节气,标志着冬季临近,农民须准备好冬储的工作。

农历八月最重要的节日,非中秋节莫属。你可知道中秋节是由秋分演变而来的吗?新加坡虽然不是农耕社会,绝大部分的人也没有“汗滴禾下土”的经验,季节在文化上的影响根深蒂固,也关系着华人传统习俗的方方面面。

从科学角度来看,秋分该怎么解释呢?首先,我们要了解地球在宇宙中的旋转运动。地球的旋转主要分为两种:公转与自转。地球就像一个不停旋转的陀螺,绕着一条想象中的轴线旋转,这称为自转,而此轴通过地球的核心,称为自转轴。自转现象为我们带来日与夜的变化。同时,地球和太阳系其他星球一样会绕着太阳旋转。这是绕着太阳的“公转”运动。每当地球静悄悄地公转一圈,地球上的人们也热烘烘地过了一年。

在天文学上,秋分和中秋有个根本上的差别。秋分如前文所述,是由太阳照射于南北半球的日照同等,昼夜等长所造成。中秋则是月亮和地球之间的共舞,面向地球的月球半球正面完全被阳光照射,像一面光滑的镜子把日光反射到地球上。