在先秦的历法中就有了冬至、夏至、春分、秋分这些节气。直到汉武帝时代的太初元年，即公元前104年，正式颁布的新历法《太初历》，才正式由朝廷发布了完整的“二十四节气”体系，至今(2021年)已有2126年。
《太初历》制作者主要有三人：落下闳、邓平、唐都，其中落下闳的功劳尤其重大。落下闳使用他制作的“赤道式浑仪”测定二十八宿的赤道距度，并与二十四节气联系起来。正是经他的努力，二十四节气与二十八宿联系起来建构的系统成为了一个既有定性、又有定量的系统。
01 落下闳与《太初历》
战国以来盛行“五德始终”之说，帝王们都得为自己的政权建构政治文化标志，以昭示天命所在。汉朝前期没有顾及这项工作，而是“袭秦正朔服色” ，但“宜更元，改正朔，易服色”的呼声一直存在。
汉武帝时，国力强盛，天下晏然。一时君臣决计放弃秦朝之旧制，建立“汉家制度”。换纪元，改正朔，易服色，更官号，封泰山，第次开来，用以构建汉朝的政治文化体系。其中，“改朔更历”是一项浩大的系统工程，涉及到天文、历法、算数以及地面观测和历史记录等诸多领域，需要多部门和多学科的分工协作才能完成。
《太初历》是汉代改革“颛顼历”之后的第一个历法。又因这部历法是汉人制定的历法，因此可以简称为“汉历”，近代才称为“农历”或“阴阳历”。
参加的这个“改革历法小组”有三个人：邓平、唐都、落下闳。对制定《太初历》的最大贡献人是落下闳。落下闳“运算转历”，就是他具体负责计算日、月、五星(木星、火星、土星、金星、水星)运转的各种周期，以及这些“周期”的最小公倍数。《汉书》记载为“上元积年”和“太极上元”。
落下闳为了推算历法的数据，必须在实测天象数据的基础之上。于是，他制作“赤道式浑仪”，实际测定二十八宿的赤道距度(赤经·差)。他根据实际测量和观测记载数据，第一次提出交食周期，以135个月为“朔望之会”，即认为11年应发生23次日食。
与旧行《颛顼历》相比，《太初历》确实有着巨大的进步。它兼顾太阳运动和月亮圆缺变化规律，采用回归年和朔望月平均值为基本周期。它以寅月为岁首，置二十四节气于其中，与春种、夏忙、秋收、冬闲的农耕节奏合拍，对指导农业生产和生活更具实效性。它以无中气之月为闰月，而冬、腊、正三月不置闰，较之此前历法的年终置闰法更趋合理。
《太初历》的这些处理办法对后世历法影响久远，经后世调整和改进过的农历沿用至今。落下闳发挥所长，运算转历，处理数据，为这部新历法的诞生作出了重要贡献，并因此而名垂青史。
直到今日中国还在应用的“汉历”(农历，阴阳历)，都保留了“二十四节气”：立春、雨水、惊蛰、春分、清明、谷雨；立夏、小满、芒种、夏至、小暑、大暑；立秋、处暑、白露、秋分、寒露、霜降；立冬、小雪、大雪、冬至、小寒、大寒。
在《太初历》中，“二十四节气”中的奇数项称为“节气”，偶数项称为“中气”。《太初历》规定：以冬至所在之月为十一月，以正月为岁首，将迎接新年与迎接春天统一起来；十九年七闰，但以没有“中气”的月份为闰月，使中国的汉历科学化，更合符实际测定的天象。
《周髀算经》里记载的“二十四节气”是根据在地上测量“日影”的长度来确定的，以“盖天说”为“宇宙论”。落下闳在《太初历》中的“二十四节气”，是以“浑天说”为“宇宙论”，是通过测定太阳运行在“二十八宿”的位置来确定节气的，这就有本质的差异。
二十四节气是中国人通过观察太阳周年运动而形成的时间知识体系及其实践，被列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产代表作名录，显然是指浑天说和《太初历》的“有关自然界和宇宙的知识和实践”。
02 落下闳与浑天仪“浑天说”在汉代是一种认识天地宇宙的天体理论，落下闳是我国在实际上奠定浑天说基础的第一人，而张衡又在他的基础上，不断地加以改进，从而又取得新的更大的成就。而“浑天仪”则是这种理论的物化，即依据“浑天说”制造的一种观测天地日月星辰的仪器。
落下闳研制浑天仪，测定二十八宿的赤经差，他首次将二十四节气完整地纳入历法，并将二十四节气与二十八宿对应起来。“节气”是时间概念，可以精确到某时刻(分)；“宿”(星座)可知太阳的位置，是空间概念，能精确到多少度。
当然，落下闳也不是“浑天仪”的终结者或集大成者。西汉后期和东汉时期的天文学家对“浑天说”进行过反复阐释和完善，对“浑天仪”进行过多次验证和改进，其中张衡的贡献最大，其《浑天仪图注》全面总结和系统论述了“浑天说”，认为：
“浑天如鸡子，天体圆如弹丸，地如鸡中黄，孤居于内，天大而地小。”
并据此理论把“浑天仪”改造成“水运浑天仪”，以水漏为原动力。还有贾逵又给“浑天仪”增加“黄道”等，这才使“浑天仪”趋于完备。
在今天看来，落下闳主导完成的《太初历》和“浑天仪”的科学性都有瑕疵，如“以律起历”就有失科学性。我们不苛求古人，但要客观公正地评价其天文成就，更要传承发扬其创新、求实的精神。