شب یلدا در واقع از زمان غروب آفتاب در آخرین روز پاییز یعنی ۳۰ آذر شروع می‌شود و با طلوع آفتاب در اولین روز زمستان یعنی اول دی به پایان می‌رسد.
طبق روایات باستانی شب یلدا به پیروزی نور بر ظلمت مربوط است. در بعضی ایام و فصول روزها بسیار بلند می‌شود و در نتیجه در آن روزها، از روشنی و نور خورشید بیشتر می‌توانستند استفاده کنند. این اعتقاد پدید آمد که نور و روشنایی و تابش خورشید نماد نیک و موافق بوده و با تاریکی و ظلمت شب در نبرد و کشمکش هستند.
مردم دوران باستان و از جمله اقوام آریایی، از هند و ایرانی - هند و اروپایی، دریافتند که کوتاه‌ترین روزها، آخرین روز پاییز و شب اول زمستان است و بلافاصله پس از آن روزها به تدریج بلندتر و شب‌ها کوتاهتر می‌شوند، از همین رو آن را شب زایش خورشید (مهر) نامیده و آن را آغاز سال قرار دادند.
امیرعباس شهدادی، مدیر واحد فناور دهکده نجوم پارک علم و فناوری استان کرمان و دبیر انجمن نجوم کرمان در گفتگو با ایسنا، شب یلدا را شاهکار محاسباتی و میراث نیاکان پیشینیان توصیف کرد و گفت: این محاسبات دقیق وارد فرهنگ باستانی ما نیز شده و هر ساله یکی از آیین‌هایی است که ایرانیان آن را گرامی می‌دارند.
وی ادامه داد: با فاصله گرفتن از اول مهر که طول شب و روز با هم برابر است، رفته رفته از طول روز کاسته شده و طبیعتا به طول شب افزوده خواهد شد، به نحوی که با رسیدن به آخرین روز از فصل پاییز، شاهد طولانی‌ترین شب سال در شب اول زمستان هستیم که از آن در ایران به نام "یلدا" یاد می‌شود.
شهدادی، شب یلدا را مربوط به حرکات زمین دانست و اظهار کرد: انحراف محوری تقریبی ۲۳.۵ درجه‌ای زمین و کجی محور زمین نسبت به راستای عمود بر صفحه مداری زمین به گرد خورشید موجب رخداد این شب طولانی شده است.
مدیر واحد فناور دهکده نجوم پارک علم و فناوری استان کرمان در این باره توضیح داد: زمین دو نوع حرکت دارد؛ یکی از آن حرکت به دور خودش است که به آن «حرکت وضعی» می‌گویند و این حرکت، باعث بوجود آمدن شب و روز می‌شود.
شهدادی اضافه کرد: در این حرکت کره زمین در محور ۲۳.۵ درجه‌ای می‌چرخد.
شهدادی نوع دیگر حرکت زمین را به دور خورشید دانست که به آن «حرکت انتقالی» می‌گویند و یادآور شد: در مدار گردش زمین به دور خورشید ۴ نقطه مهم است که وقوع ۴ فصل بهار، تابستان، پاییز و زمستان در این ۴ نقطه رخ می‌دهد.
وی این ۴ نقطه را شامل "اعتدال بهاری"، "انقلاب تابستانی"، "اعتدال پاییزی" و "انقلاب زمستانی" دانست که هر یک از این نقاط، دارای آیین‌های باستانی است و اضافه کرد: مهمترین آیین‌های ما عید باستانی نوروز است که در اعتدال بهاری رخ می‌دهد و در این زمان، طول شب و روز برابر می‌شود و بعد از آن به تدریج به مدت زمان "روز" اضافه خواهد شد.
شهدادی با بیان اینکه بلندترین روز سال را در اعتدال تابستانی در اول تیرماه تجربه می‌کنیم، افزود: بعد از انقلاب تابستانی، به تدریج طول روز کاهش می‌یابد و در اول مهر که اعتدال پاییزی آغاز می‌شود، مدت زمان روز و شب برابر خواهد شد، ولی تا رسیدن به اعتدال زمستانی، طول شب بلندتر می‌شود.
شهدادی با تاکید بر اینکه در بلندترین شب سال، قرار نیست چندین ساعت به طول شب اضافه شود، خاطر نشان کرد: تفاوت زمانی شب یلدا در شب قبل و بعد از آن چند ثانیه خواهد بود.
این محقق حوزه نجومی، "یلدا" را واژه‌ای سریانی به معنای "زایش" دانست و خاطر نشان کرد: این واژه اشاره به طلوع مهر تابان پس از یک شب طولانی دارد و در باور ایرانیان باستان، یلدا نقطه آغاز خلقت بوده است و پس از یک شب طولانی و تاریک، با طلوع خورشید و زایش مهر، شب و تاریکی شکست می‌خورند و روشنایی بر آنها پیروز می‌شود.
