《爻辭》曰“《易》有太極，是生兩儀，兩儀生四象，四象生八卦?！标P(guān)于無極與太極，漢唐以來討論很多。從造字法上講，上“日”下“月”構(gòu)成“易”字。何謂易？何謂太極？理學(xué)家周敦頤的《太極圖說》概述較為全面：“無極而太極，太極動而生陽，動極而靜，靜極生陰，靜極復(fù)動，一動一靜，互為其根?！?/strong>這句話的理解因人而異，但歸結(jié)一點，就是動靜變化體現(xiàn)陰陽之氣，這涉及到運(yùn)氣學(xué)說氣、形、質(zhì)概念，暫且不討論。

和古代蓋天說的七衡六間圖一樣，太極圖源于古人對于大自然規(guī)律的把握，也源于人們對以二十四節(jié)氣為特征的時間把握。而古人對經(jīng)年時間周期掌握形式很多，北斗模式、太陽位置、日出日落位移等判斷時間，但最有效途徑最準(zhǔn)確的方法是圭表測日影。將抬頭看太陽變?yōu)榈皖^看影子，將時間模式轉(zhuǎn)化為空間模式，又保護(hù)了眼睛，實踐出真知，這是中國古人的特有的智慧。

按照現(xiàn)代天文學(xué)理論來講，由于地球公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)的原因，從地球視角觀察，一個回歸年不同時間，由于太陽高度角的不同，圭表投影的長度有變化，冬至日影長最長，夏至日影長最短，上半年影長由冬至日的最長影逐日變短，下半年由夏至日的最短影逐日變長。這種隨時間漸增漸減的函數(shù)變化曲線，繪制出來，恰恰就是體現(xiàn)了太極圖的特征。

但我們平時看到的太極圖種類很多，比如，下面這些，很常見，也很完美。俗稱陰陽魚太極圖。

以上太極圖規(guī)整，對稱，但它是美化太極圖，它是一種哲學(xué)思想。

據(jù)一些專家研究，一些資料體現(xiàn)的原始太極圖如《天地自然河圖》和《心易發(fā)微伏羲太極圖》等，它的來源史料沒有明確說明，我根據(jù)自己圭表實測，繪制出的太極圖與這個極為近似。

繪圖的前提是要先有影長數(shù)據(jù)，我使用髙表（八尺的五倍，丈髙表）測得的

500多個影長數(shù)據(jù)，折合成八尺表，以2016年24節(jié)氣為例，數(shù)據(jù)如下：

繪圖基本方法步驟是：

（1）以某一點O為圓心畫出一大圓，作為地球繞日公轉(zhuǎn)的軌道。

（2）畫出南北東西十字線，分別標(biāo)示二至二分節(jié)氣，為體現(xiàn)出太極卦位（要改變現(xiàn)代地圖上北下南左西右東的習(xí)慣），以下為北，作為冬至；以上為南，作為夏至；以左為東，作為春分；以右為西，作為秋分。

（3）在各個象限區(qū)間分別均分六份，畫出圓心到圓弧上的線段，且以順時針命名為二十四節(jié)氣。這相當(dāng)于把一年作為一個圓周，周天度。然后將24節(jié)氣的位置補(bǔ)充全面，如下圖（圖一）：

（4）在各個節(jié)氣位置上以圓心算起，標(biāo)記影長位置。得到這樣的圖形（圖二）。

注意這里有兩個關(guān)鍵點，一是在各個節(jié)氣線段上，由圓心為起點，由內(nèi)向外標(biāo)記影長點。二是要學(xué)會同比例縮小，因為畫一個圓周直徑?jīng)]必要按影長1比1區(qū)劃。

以冬至影長為標(biāo)準(zhǔn)，遵循冬至影長與圓弧半徑長度的1:1比例。

計算各個節(jié)氣影長與圓弧半徑的比例關(guān)系。如冬至日影長為一丈二尺一寸，即為12.71尺，立春為九尺八寸，即為9.80尺。假如圓半徑為7厘米，冬至影長12.71尺，由于冬至影長最長，影長標(biāo)示要在圓內(nèi)冬至節(jié)氣線長占滿，就要確定7cm的整個半徑線段體現(xiàn)出12.71尺。其他節(jié)氣的換算要依據(jù)公式進(jìn)行同比例換算，如立春為九尺八寸，即為9.80尺，在圓弧半徑上對應(yīng)節(jié)氣的標(biāo)示點設(shè)為X，則X÷9.80=7÷12.71，X=5.4cm。按此辦法，得到7厘米半徑圓上各節(jié)氣線段的標(biāo)示位置（注意上半年從圓心0向外量?。?。

這個圖形雖然依據(jù)影長數(shù)據(jù)，但顯然與太極圖沒有相似性，需要進(jìn)行兩項修正：

第一是將圓心處夏至日影長移到圓外則，與此同時，將各節(jié)氣影長去掉夏至日影長，處理的辦法就是以原來的圓心為圓心，再畫一個為半徑減去夏至日影長的的圓，這就相當(dāng)去一年各個節(jié)氣都去掉了公共影長了。得到（圖三）。

為什么要把夏至影長去掉，因為夏至影長在圭表中的長度屬于各節(jié)氣公共部分，屬于各節(jié)氣影長變化的基礎(chǔ)部分，需要去掉。為什么要去掉？因為太極圖體現(xiàn)的是變化，是事物漸變的節(jié)律，要體現(xiàn)變化就要去掉公共影長。這一點，剛好與告成周公測影臺的形狀切合，觀星臺附近的告成周公測影臺夏至日屬于無影，其余節(jié)氣影長的變化剛好體現(xiàn)著太極圖的漸增漸漸變化。

第二，將夏至后小暑到大雪十一個節(jié)氣影長，移到外側(cè)，把原來的從圓心向外算起，調(diào)整為由圓弧起向圓心進(jìn)行標(biāo)示。即上半年由圓心向外弧標(biāo)記，下半年由外弧向圓心標(biāo)記。這樣就出現(xiàn)較為近似的晷影太極圖（圖四）。

太極圖陰陽含義：仔細(xì)觀察太極圖，假如以影長為陰，以無影的線段為陽，每一節(jié)氣的影長和影長變化曲線，體現(xiàn)了太極的變化規(guī)律，主要是陰陽并存，陰陽互交，陰極生陽，陽極隱陰，其陰陽變化以圓心點為基礎(chǔ)，不離不棄，周而復(fù)始。

本質(zhì)上，太極圖體現(xiàn)的是事物之間的漸變循環(huán)規(guī)律。

（1）太極體現(xiàn)的是物質(zhì)運(yùn)動狀態(tài)。某種物質(zhì)及其現(xiàn)象，在漸變（漸增和漸減）運(yùn)動中，能夠回歸到原始狀態(tài)，都可以用太極圖表示。如月亮朔望變化，太陽高度角變化等。（2）時間和空間構(gòu)成物質(zhì)，或者說，構(gòu)成物質(zhì)的基本表現(xiàn)形式是物質(zhì)與空間緊密結(jié)合，包括意識、意念。所用的時間被空間表達(dá)，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動使物質(zhì)處于相對穩(wěn)定狀態(tài)，螺旋運(yùn)動在改變著時間和空間，也改變著形態(tài)和成分。時間的尺度越大，空間就越大。

十二消息卦是易學(xué)中的重要內(nèi)容，以“乾”“坤”兩卦各爻變化而來，陽爻去而陰爻來為“消”，陰爻去而陽爻來為“息”。筆者結(jié)合實測高表影長，以大自然的氣息總量為考察對象，并以影長變化為表達(dá)參數(shù)，以大雪末臨近冬至點為坤卦，以冬至到大寒作為復(fù)卦，來考察卦相與陰陽變量關(guān)系。十二消息卦配以節(jié)氣物候稱之為乾坤六位時成圖。

筆者看到的一些乾坤六位時成圖中的太極圖形，均為陰陽魚理想太極圖形。筆者認(rèn)為，如果更換為實測太極圖形，就能很好地體現(xiàn)周年十二消息卦之陰陽漸增漸減的特點。 

《周髀算經(jīng)》記載的二十四節(jié)氣影長數(shù)據(jù)列示如下：

冬至一丈三尺五寸（13.5尺）；

小寒丈二尺五寸，小分五（12.505尺）；

大寒丈一尺五寸一分，小分四（11.514尺）；

立春丈五寸二分，小分三（10.523尺）；

雨水九尺五寸二分，小分二（9.532尺）；

驚蟄八尺五寸四分，小分一（8.541尺）；

春分七尺五寸五分（7.55尺）；

清明六尺五寸五分，小分五（6.555尺）；

谷雨五尺五寸六分，小分四（5.564尺）；

立夏四尺五寸七分，小分三（4.573尺）；

小滿三尺五寸八分，小分二（3.582尺）；

芒種二尺五寸九分，小分一（2.591尺）；

夏至一尺六寸，小分五（1.605尺）；

小暑二尺五寸九分，小分一（2.591尺）；

大暑三尺五寸八分，小分二（3.582尺）；

立秋四尺五寸七分，小分三（4.573尺）；

處暑五尺五寸六分，小分四（5.564尺）；

白露六尺五寸五分，小分五（5.555尺）；

秋分七尺五寸五分（7.55尺）；

寒露八尺五寸四分，小分一（8.541尺）；

霜降九尺五寸三分，小分二（9.532尺）；

立冬丈五寸二分，小分三（10.523尺）；

小雪丈一尺五寸一分，小分四（11.514尺）；

大雪丈二尺五寸，小分五（12.505尺）；

依據(jù)周髀算經(jīng)二十四數(shù)據(jù)畫出的太極圖：

仔細(xì)比較實測晷影太極圖與周髀算經(jīng)太極圖，兩者有細(xì)微區(qū)別：前者在冬至前后和夏至前后弧度變化較小，而春分秋分前后變化幅度較大。而后者各節(jié)氣的影長變化比較均衡，顯得圓潤飽滿。其原因在于前者經(jīng)實測，二至日的影長變化率較小，只有雨水前后和霜降前后變化幅度大，從影長變化率上講，處于漸增與漸減的分水嶺時期。而《周髀算經(jīng)》則是在對二冬至夏至節(jié)氣實測基礎(chǔ)上，對其它節(jié)氣的影長進(jìn)行了相差九寸九分的均分。這也是古代對節(jié)氣間隔進(jìn)行平氣處理的體現(xiàn)。關(guān)于這一點，可以以圭表示意圖形式來比較告成實測晷影變化和《周髀算經(jīng)》均分法晷影變化。（說明：黑點表示節(jié)氣位置）

二十四節(jié)氣晝夜時間變體現(xiàn)太極圖特點

筆者在實測中發(fā)現(xiàn)，在一年24節(jié)氣的時間節(jié)點上能體現(xiàn)近似太極曲線變化的，除了晷影數(shù)據(jù)外，晝夜時間的變化幅度也能體現(xiàn)這種曲線變化。我國古代，晝夜的劃分主要是以日出日落為參照體系，在向前向后平移2.5刻（14.4×2.5=36分）或3.0刻（14.4×3.0=43.2分）。

2015年告成地區(qū)晝夜時間對照表：

 根據(jù)一年二十四節(jié)氣的夜晚時間，白天時間，夜晚時間全天百分比，白天時間全天百分比中等參數(shù)，繪制出的是太極圖形狀：

另外，地球周年晨昏線變化體現(xiàn)太極圖特征。這是假設(shè)以地球北極為視角點向地球俯瞰的角度出現(xiàn)的情形，這不屬于中國古天文傳統(tǒng)內(nèi)容，但很有意思。

▲　中學(xué)地理課本中的晨昏線各節(jié)氣側(cè)視圖與俯視圖

▲　上圖是范仲毓和許海峰老師的觀點

目前，一些專家學(xué)者對于太極圖的討論，已從宏觀星象星團(tuán)的螺旋運(yùn)動，延伸到生物化學(xué)等微觀世界，如八卦與生物的遺傳密碼、伏羲六十四卦與克里克生命遺傳密碼、DNA生命太極模型等。因篇幅關(guān)系，不予討論。

（以上內(nèi)容摘自曹書敏《告成觀星臺天文測量與探究》（河南人民出版社2017年）第九章 ）

 ▲　曹書敏老師帶領(lǐng)學(xué)生于登封觀星臺進(jìn)行圭表實測實驗

▲  曹老師專著《告成觀星臺天文測量與探究》

文、圖  /  登封觀星臺 曹書敏