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图1-1 圭表
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表1-1 二十四节气
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季节 节气（节） 中气（气） 春 立春 雨水 春 惊蛰 春分 春 清明 谷雨 夏 立夏 小满 夏 芒种 夏至 夏 小暑 大暑 秋 立秋 处暑 秋 白露 秋分 秋 寒露 霜降 冬 立冬 小雪 冬 大雪 冬至 冬 小寒 大寒 有趣的是，农历中的正月、二月、三月到冬月、腊月，是按照朔望月来进行计算和标注的。但是，二十四节气却是根据对太阳运行周期规律的观测来进行标注和计算的，相当于对农历进行了补充——要不怎么说“农历”是“阴阳历”呢。所以，每一年的农历月和节气之间就会像和公历之间那样产生“错位”，农历月中就会有不太规律的缺少中气的月出现。不管是哪个月缺少中气，都要从冬至开始计算，对第一个没有中气的月做闰月处理。二十四节气最早被全数记录是在《淮南子·天文训》中，其中当然也包括对“十九闰七”这一天文现象的论述（如图1-2所示）。
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图1-2 淮南王刘安塑像和他的《淮南子》线装本
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二十四节气在中国民间已经扎根了几千年，我们依赖它进行农耕甚至基于中医药理论的人体调理，按照节气进行相应的补泻。这对“民以食为天”的中国人来说格外亲切，也有不少民间艺术家用充满灵性的画笔对这种古朴的文化进行了热情的演绎（如图1-3所示）。
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图1-3 绘麟社手绘的节气与饮食
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从“太阳东升西落，四季夏热冬冷”出发，就能完整地归纳出由太阳、地球、月球运行所产生的周期性规律，并能用它来指导农业生产，不能不说，这是一个非常重要并且有深远意义的科学体系。当然，和“太阳东升西落，四季夏热冬冷”相比，完整的农历就是科学的。虽然我们不知道最早开始制定农历的科学家是谁，但这不会只是一个人的成就，而是千百年来充满智慧的人通过不断观察、总结、实践、补充而逐渐形成的越来越完整的理论体系。这是一项平凡而伟大的工程。
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数据科学家养成手册 [:1700503486]
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1.1.2 公历
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人们现在使用的公元纪年法（就是我们平常说的1985年、2016年），全称“格里高利历”（Gregorian Calendar），这是公历的标准名称。
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公元前46年，受到罗马共和国独裁官儒略·恺撒(2)的邀请，希腊数学家兼天文学家索西琴尼(3)（如图1-4所示）前往罗马，帮助创建精确的历法。经过精确的计算，罗马于公元前45年1月1日起执行了一种取代旧罗马历法的新历法，这种历法叫作“儒略历法”，简称“儒略历”（Julian Calendar）。
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图1-4 索西琴尼
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儒略历规定：一年划分为12个月，大小月交替；每4年一闰，平年365日，闰年366日（在当年2月底增加1个闰日）；年平均长度为365.25日。
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但是，由于太阳年的长度是365.2422日，这样每年的误差为0.0078日，每400年误差就达到3.12日——这个误差就比较大了。到公元1500年左右，儒略历的误差超过了11天。1582年3月1日，教皇格里高利十三世颁布了以儒略历为基础并进行了改善的格里高利历，即沿用至今的公历。
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公历的主要规定如下。
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第一，1582年10月4日后的一天是10月15日，而不是10月5日，但星期序号仍然连续计算，即10月4日是星期四，10月15日（当年10月4日之后的第一天）是星期五。这样，就把从儒略历颁布到当时积累的误差天数一笔勾销了。
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第二，为避免再发生春分“漂移”的现象，将公元年数能被4整除的年作为闰年，而当公元年数最后2位均为“0”（即“世纪年”）时，能被400整除的年才是闰年。这样，误差进一步缩小了。
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格里高利历的历年平均长度为365日5时49分12秒，仅比回归年长26秒。虽然照此计算，大约3000年后仍存在1天的误差，但这样的精确度已经相当了不起了。
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到了现代，我们有了更多先进的计时方式，也能够测算由于潮汐、地震、行星撞击等多种地球自身地质因素及天文因素所造成的时间误差，甚至出现了“闰秒”等特殊调整方法。
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1972年，国际计量大会决定，当世界时与原子时之间相差超过0.9秒时，就在协调世界时上加上或减去1秒，以尽量接近世界时，这就是闰秒。1972年以来实施闰秒的时间如表1-2所示。我国研制的铯原子钟如图1-5所示(4)。
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