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郭守敬

郭守敬

郭守敬雕塑像 郭守敬(1231-1316),中国元朝的天文学家、数学家、水利专家和仪器制造专家。字若思,汉族,顺德邢台(今河北邢台)人。生于元太宗三年,卒于元仁宗延祐二年。郭守敬曾担任都水监,负责修治元大都至通州的运河。1276年郭守敬修订新历法,经4年时间制订出《授时历》,通行360多年。是当时世界上最先进的一种历法。1981年,为纪念郭守敬诞辰750周年,国际天文学会以他的名字为月球上的一座环形山命名。 中文名: 郭守敬 国籍: 中国 民族: 汉族 出生地: 河北省邢台县 出生日期: 1231年 逝世日期: 1316年 职业: 天文学家,数学家,水利学家 代表作品: 《授时历》,《推步》,《立成》

目录

人物生平
成长经历
大都治水
西夏治水
巧制天文仪
编订新历
四海测验
编订《授时历》
水利贡献
功绩纪念
后人去向
史籍记载


  

人物生平

  郭守敬幼承祖父郭荣家学,攻研天文、算学、水利。至元十三年(公元127

6年)元世祖忽必烈攻下南宋首都临安,在统一前夕,命令制订新历法,由张文谦等主持成立新的治历机构太史局。太史局由王恂负责,郭守敬辅助。在学术上则王恂主推算,郭主制仪和观测。   至元十五年(或十六年),太史局改称太史院,王恂任太史令,郭守敬为同知太史院事,建立天文台。当时,有杨恭懿等来参予共事。经过四年努力,终于在至元十七年编出新历,经忽必烈定名为《授时历》。   《授时历》是中国古代一部很精良的历法。王恂、郭守敬等人曾研究分析汉代以来的四十多家历法,吸取各历之长,力主制历应“明历之理”(王恂)和“历之本在于测验,而测验之器莫先仪表”(郭守敬),采取理论与实践相结合的科学态度,取得许多重要成就。   郭守敬和王恂、许衡等人,共同编制出我国古代最先进、施行最久的历法《授时历》。为了编历,他创制和改进了简仪、高表、候极仪、浑天象、仰仪、立运仪、景符、窥几等十几件天文仪器仪表;还在全国各地设立二十七个观测站,进行了大规模的“四海测量”,测出的北极出地高度平均误差只有0.35;新测二十八宿距度,平均误差还不到5';测定了黄赤交角新值,误差仅1'多;取回归年长度为365.2425日,与现今通行的公历值完全一致。   郭守敬编撰的天文历法著作有《推步》、《立成》、《历议拟稿》、《仪象法式》、《上中下三历注式》和《修历源流》等十四种,共105卷。   为纪念郭守敬的功绩,人们将月球背面的一环形山命名为“郭守敬环形山”,将小行星2012命名为“郭守敬小行星”。   郭守敬为修历而设计和监制的新仪器有:简仪、高表、候极仪、浑天象、玲珑仪、仰仪、立运仪、证理仪、景符、窥几、日月食仪以及星晷定时仪12种(史书记载称13种,有的研究者认为末一种或为星晷与定时仪两种)。   在大都(今北京),郭守敬通过三年半约二百次的晷影测量,定出至元十四年到十七年的冬至时刻。他又结合历史上的可靠资料加以归算,得出一回归年的长度为365.2425日。这个值同现今世界上通用的公历值一样。   中国古历自西汉刘歆作《三统历》以来,一直利用上元积年和日法进行计算。唐、宋时,曹士等试作改变。《授时历》则完全废除了上元积年,采用至元十七年的冬至时刻作为计算的出发点,以至元十八年为“元”,即开始之年。所用的数据,个位数以下一律以100为进位单位,即用百进位式的小数制,取消日法的分数表达式。   晚年,郭守敬致力于河工水利,兼任都水监。至元二十八至三十年,他提出并完成了自大都到通州的运河(即白浮渠和通惠河)工程。至元三十一年,郭守敬升任昭文馆大学士兼知太史院事。他主持河工工程期间,制成一些精良的计时器。   勤奋少年

成长经历

  我国元朝大科学家郭守敬生于1231年(元太宗三年、金哀宗正大八年)。家乡在今河北省邢台县。   邢台地方本来属宋朝,1128年(宋高宗建炎二年)被金朝夺去,到1220年 (金宣宗兴定四年)又为后来建立元朝的蒙古贵族占领。所以郭守敬是在元朝统治时期出生的。后来元朝在1234年灭金,到1279年又灭了宋,统一中国,郭守敬也逐渐成长为一位杰出的科学家。   早些时候,金朝北边的蒙古人还过着游牧的生活,处在奴隶社会阶段。那时他们在金朝北方一带骚扰,进行的战争具有极大的掠夺性和破坏性。当地的农田水利遭到了严重的破坏,人口大量减少,生产急剧下降。这种状况对于元朝的建立统治是十分不利的。以元世祖为首的蒙古统治集团觉察了这一点,于是在华北地区封建势力代表人物的支持下,逐步进行了一些改革,改变了一些野蛮的杀掠方式,实行了一些鼓励农桑增产的措施。因此,在元世祖的时代,华北一带的农业生产才逐渐恢复起来。农业生产必须适应天时,农田排灌需要水利建设,于是对天文历法和水利工程的研究,就成为迫切的要求。同时,国家统一了,中外交通范围比以前扩大了,更给科学技术的发展提供了新的因素。因此,元朝的天文学和水利学,在金、宋两朝的基础上,有了进一步的发展。郭守敬正是在这个时期,在这两门科学方面作出了许多贡献。   郭守敬父亲的名字,从现有的历史记载中已查不出来。他的祖父倒还留下名字,叫郭荣。郭荣是金元之际一位颇有名望的学者。他精通五经,熟知天文、算学,擅长水利技术。郭守敬就是在他祖父的教养下成长起来的。   老祖父一面教郭守敬读书,一面也领着他去观察自然现象,体验实际生活。郭守敬自小就喜欢自己动手制作各种器具。有人说他是“生来就有奇特的秉性,从小不贪玩耍”。其实,由于他把心思用到制作器具上,所以就不想玩耍了。   郭守敬在十五六岁的时候就显露出了科学才能。那时他得到了一幅“莲花漏图”。他对图样作了精细的研究,居然摸清了制作方法。   莲花漏是一种计时器,是北宋科学家燕肃在古代漏壶的基础上改进创制的。这器具由好几个部分配制而成。上面有几个漏水的水壶。这几个水壶的水面高度配置得经常不变。水面高度不变,往下漏水的速度也就保持均匀。水流速度保持均匀了,那就在一定时间内漏下的水量一定不变,不会忽多忽少。这样,就可以从漏下的水量指示出时间来了。燕肃留下的莲花漏图,就画着这样的一整套器具。   配制这套器具的原理不很浅显。燕肃所画的图,构造也不很简单。仅仅依据一幅图就想掌握莲花漏的制造方法和原理,对一般成年学者来说也还不是一件容易的事情。年纪才十几岁的郭守敬居然把它弄得一清二楚,这就足以证明郭守敬确是一个能够刻苦钻研的少年。   在邢台县的北郊,有一座石桥。金元战争的时候,这座桥被破坏了,桥身陷在泥淖里。日子一久,竞没有人说得清它的所在了。这给来往的人带来了很大的不便,而且严重影响了当时的农业发展。郭守敬查勘了河道上下游的地形,对旧桥基就有了一个估计。根据他的指点,居然一下子就挖出了这久被埋没的桥基。这件事引起了很多人的惊讶。石桥修复后,当时一位有名的文学家元好问还特意为此写过一篇碑文。这时候,年青的郭守敬已经能对地理现象作颇为细致的观察了。那一年,他刚刚20岁。   郭荣为了让他孙儿开阔眼界,得到深造,曾把郭守敬送到自己的同乡老友刘秉忠门下去学习。刘秉忠精通经学和天文学。当时他为父亲守丧,在张有读书。郭守敬在他那儿得到了很大的教益。更重要的是,郭守敬在他那儿结识了一位好朋友王恂。王恂比郭守敬小四五岁,后来也是一位杰出的数学家和天文学家。这一对好朋友后来在天文历法工作中亲密合作,做出了卓越的贡献。

大都治水

  郭守敬在刘秉忠门下学习的时间不长。1251年,刘秉忠被元世祖忽必烈召进京城去了。刘秉忠离开邢台之后,郭守敬的行踪如何,史书上没有明白的记载。只知道后来刘秉忠把他介绍给了自己的老同学张文谦。1260年,张文谦到大名路(他河北省大名县一带)等地作宣抚司的长官,郭守敬也跟着他一起去了。在那儿,他把少年时代试作过的莲花漏铸了一套正规的铜器,留给地方上使用。后来,元朝政府里的天文台也采用了这种器具。   郭守敬跟着张文谦到各处勘测地形,筹划水利方案,并帮助做些实际工作。几年之间,郭守敬的科学知识和技术经验更丰富了。张文谦看到郭守敬已经渐趋成熟,就在1262年,把他推荐给元世祖忽必烈,说他熟悉水利,聪明过人。元世祖就在当时新建的京城上都(今内蒙古多伦附近)召见了郭守敬。   郭守敬初见元世祖,就当面提出了六条水利建议。第一条建议修复从当时的中都(今北京)到通州(今通县)的漕运河道;第二第三条是关于他自己家乡有地方城市用水和灌溉渠道的建议;第四条是关于磁州(今河北磁县)、邯郸一带的水利建议的意见;第五第六条是关于中原地带 (今河南省境内)沁河河水的合理利用和黄河北岸渠道建设的建议。这六条都是经过仔细查勘后提出来的切实的计划,对于经由路线、受益面积等项都说得清清楚楚。元世祖认为郭守敬的建议很有道理,当下就任命他为提举诸路河渠掌管各地河渠的整修和管理等工作,下一年又升他为银符副河渠使。

西夏治水

  1264年(元世祖至元元年)张文谦被派往西夏(今甘肃、宁夏及内蒙古西部一带)去巡察。那里沿着黄河两岸早已修筑了不少水渠。宁夏地方 (今银川一带)的汉延、唐来两渠都是长达几百里的古渠,分渠纵横,灌溉田地的面积很大,是西北重要的农业基地之一。当年成吉思汗征服西夏的时候,不知道保护农业生产,兵马到达的地方,水闸水坝都被毁坏,渠道都被填塞。这种情况,张文谦当然是知道的。他巡察西夏,一方面要整顿地方行政,另一方面也想重兴水利,恢复农业生产。所以他带了擅长水利的郭守敬同行。   郭守敬到了那里,立即着手整顿。有的地方疏通旧渠,有的地方开辟新渠,又重新修建起许多水闸、水坝。当地人民久旱望水,对这样具有切身利害关系的大事自然尽力支持。由于大家动手,这些工程竟然在几个月之内就完工了。开闸的那一天,人们望着那滚滚长流的渠水,心里有多么喜悦啊。   修完了渠,郭守敬就离开了西夏。在还京之前,他曾经逆流而上,探寻黄河的发源地。以往史书上虽也有些河源探险的记载,但都是些将军、使臣们路过这个地区,顺便查探,写下的一

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