دقت در تغییرات جزئی و روزبهروز موقعیت ظاهری خورشید در برجهای فلکی و زیر نظر داشتن روند افزایش و کاهش طول سایهها، چیزی بود که مصریان باستان در آن سرآمد بودند. بعدها بابلیها، یونانیها و ایرانیها آن مسیر مطالعاتی را ادامه دادند و کمکم توانستند روزی که در آن خورشید کوتاهترین کمان را طی روز، در کره آسمان میپیماید شناسایی کنند. روزی که خورشید در آن در دورترین موقعیت ظاهری ممکن از قطب شمال آسمان یا همان ستاره قطبی دیده میشود و طول سایه شاخصها در لحظه ظهر حقیقی از هر زمانی بلندتر است. امروزه میگوییم در این زمان خورشید به نقطه انقلاب زمستانی رسیده است. اینگونه بود که اخترشناسان دستکم از هزار سال پیش از میلاد توانستهاند بلندترین شب سال را با دقت قابل توجهی شناسایی کنند. شبی که امروزه نزد ما معروف به شبیلدا یا شبچله است.تا پیش از آن، اخترشناسان باستان میدیدند که هر روز از قوت خورشید و طول روز کاسته و به طول شب افزوده میشود. اما از فردای یلدا شاهد بودند که هر روز گویی خورشید قدرت میگیرد و با ارتفاعگرفتن از افق در آسمان شب، در مسیری پیش میرود که بر طول روز افزوده شود. چنین مشاهدهای از تغییر وضعیت خورشید بر پهنه آسمان، الهامبخش پیروان مکتب مهرپرستی یا میترائیسم بود. تفسیر عقیدتی آنها از رویداد یلدا که در زبان سریانی به معنای تولید و زایش است، این بود که مهر یا ایزد خورشید در پایان این شب بر اهریمن تاریکی چیره و گویی دوباره متولد میشود. از فردای یلداست که فصل نوی کشاورزی آغاز میشود و با افزایش تدریجی طول روز، امید به عبور از فصل سخت سرما جان میگیرد.
ازمنظر دانش نجوم، لحظه رسیدن خورشید به نقطه انقلاب زمستانی، رویدادی شبیه به تحویل سال در نوروز است. در ثانیهای مرکز قرص خورشید با نقطه انقلاب زمستانی روی دایرهالبروج مماس میشود. این لحظه امسال در ظهر روز یکم دی و ساعت ۱۲ و ۵۰ دقیقه و ۲۲ ثانیه رخ میدهد. اما کارکرد آیینی شبیه به تحویل سال در نوروز ندارد و از همین روست که در سطح عمومی معمولا زمان دقیق وقوع آن اعلام نمیشود. بااینحال وقوع آن درظهر روز یکم دی از حقیقت جالبی خبر میدهد: امسال در بسیاری از نقاط زمین، طول شب از غروب خورشید در شامگاه ۳۰ آذر تا صبحدم یکم دی و همچنین طول شب بعد از آن از غروب شامگاه یکم دی تا صبحدم دوم دی با یکدیگر دقیقا برابر است. در عرضهای جغرافیایی شمالیتر یک ثانیه طول شبیلدا بیشتر است، در عرضهای جنوبیتر معمولا طول هر دو شب ۳۰ آذر و یکم دی با هم برابر است. این درحالیاست که تقریبا در شهرهایی با عرض جغرافیایی مشابه تهران، ماجرا جذابتر میشود. برای نمونه محاسبات نجومی نشان میدهد در شهرهایی مانند تهران طول شبیلدا در ۳۰ آذر برابر با ۱۴ ساعت و ۱۶ دقیقه و ۲ ثانیه و طول شب یکم دی(شنبهشب) ۱۴ساعت و۱۶دقیقه و ۳ ثانیه است.به این ترتیب شب یکم دی برای تهرانیها به اندازه یک ثانیه بلندتر ازشب۳۰ آذر(جمعهشب یا شبیلدا)است. علت آن نیز چیزی نیست جز آنکه زمان وقوع انقلاب تابستانی در ظهر روز یکم دی واقع شده و به شب یکم دی نزدیکتر از شب یلداست. این اتفاقی است که برخی سالها میافتد چنانکه لحظه تحویل سال و نوروز بعضی سالها در ۲۹ اسفند و بعضی سالها در یکم فروردین رخ میدهد. چنین رویدادی البته از منظر اتفاقات قابل مشاهده در طبیعت هیچ تفاوت خاصی ایجاد نمیکند، اما برای علاقهمندان به گاهشماری و استخراج تقویم، فرصتی جذاب برای دقت در ظرافتهای تقویم هجری شمسی بهعنوان میراث اخترشناسان نامدار ایرانی در تاریخ نجوم است.