在紫禁城里，每年有3個节日最重要，分别是正月初一、万寿节（皇帝生日那天）和冬至。

冬至要祭天

为什么住在紫禁城里的人把冬至祭祀当作一年中非常重要的仪式？原因竟然和天文学知识相关！冬至这天，太阳光直射南回归线，太阳在北半球的照射角度最小，因此冬至这天是北半球各地一年中白天时间最短、夜晚时间最长的一天。冬至之后，白天逐渐变长，黑夜逐渐变短。古人虽然并不知道具体的天文学原理，但很早就发现并总结出了这个规律。所以，从夏代开始，人们就将冬至看作节气的起点，是一年的开端，这一天预示着生命的萌发。

你可能会好奇，在科学技术不够发达的古代，人们是怎样测定冬至具体时间的呢？大家听说过“立竿见影”这个成语吗？它的本义是在太阳底下竖起竹竿，立刻就能看到竹竿的影子。随着太阳照射角度的变化，影子的长度也会发生改变。根据这个原理，古人发明了圭表。圭表由“圭”和“表”组成，垂直于地面的直杆叫“表”，水平放在地面上有刻度的、用来测量影子长度的标尺叫“圭”。人们通过观察表的影子长度判断时间与节气，并将一年中表的影子最长的那天定为冬至，最短的那天定为夏至。

明清时期，北京城中有一条从永定门到钟鼓楼、贯穿南北的城市中轴线，被看作南北子午线的象征，皇帝冬至去祭天的天坛，夏至去祭地的地坛就在这条中轴线附近。