正文 郭守敬(1 / 3)

郭守敬(1231~1316),字若思,中國公元十三世紀天文學家,生於1231年,今河北省邢台縣人。

郭守敬創製和改進了簡儀、圭表、候極儀、渾天象、仰儀、立運儀、景符、窺幾等十幾件天文儀器儀表;在中國各地設立二十七個觀測站,進行了大規模的“四海測量”,天文曆法著作有《推步》、《立成》、《曆議擬稿》、《儀象法式》、《上中下三曆注式》和《修曆源流》等十四種,共105卷。

公元1276年,南宋首都臨安淪陷,元政府命令製訂新曆法,由張文謙等主持成立新的治曆機構太史局。太史局由王恂負責,郭守敬輔助。在學術上則王恂主推算,郭主製儀和觀測。

至元十五年(或十六年),太史局改稱太史院,王恂任太史令,郭守敬為同知太史院事,建立天文台。當時,有楊恭懿等來參予共事。至元十七年編出新曆,定名為《授時曆》。

在大都(今北京),郭守敬通過三年半約二百次的晷影測量,定出至元十四年到十七年的冬至時刻。他又結合曆史上的可靠資料加以歸算,得出一回歸年的長度為365.2425日。這個值同現今世界上通用的公曆值一樣。

晚年,郭守敬致力於河工水利,兼任都水監。至元二十八至三十年,他提出並完成了自大都到通州的運河(即白浮渠和通惠河)工程。至元三十一年,郭守敬升任昭文館大學士兼知太史院事。他主持河工工程期間,製成一些精良的計時器。

1128年(宋高宗建炎二年),邢台被金人奪去,到1220年又為蒙古貴族占領。所以郭守敬是在蒙古統治者統治時期出生的。後來蒙古在1234年滅金,1279年,南宋全境淪陷,郭守敬也逐漸成長為一位科學家。

早些時候,蒙古人還過著遊牧的生活,處在奴隸社會階段。那時他們在金朝北方一帶騷擾,進行的戰爭具有極大的掠奪性和破壞性。當地的農田水利遭到了嚴重的破壞,人口大量減少,生產急劇下降。這種狀況對於蒙古統治是十分不利的。蒙古統治者覺察了這一點,於是在華北地區封建勢力代表人物的支持下,逐步進行了一些改革,改變了一些長期野蠻的殺掠方式,實行了一些鼓勵農桑增產的措施。

因此,在元世祖的時代,華北一帶的農業生產才逐漸恢複起來。農業生產必須適應天時,農田排灌需要水利建設,於是對天文曆法和水利工程的研究,就成為迫切的要求。同時,這麼長的時間,科學技術或多或少總會有一點發展。

因此,中國公元十三世紀的天文學和水利學,在金、宋兩朝的基礎上,有了一點發展,但在很多方麵是大大的退步了。郭守敬在這個時期,在這兩門科學方麵作出了許多貢獻。

郭守敬的祖父郭榮是金元之際一位頗有名望的學者,精通五經,熟知天文、算學,擅長水利技術。郭榮一麵教郭守敬讀書,一麵也領著他去觀察自然現象,體驗實際生活。郭守敬自小就喜歡自己動手製作各種器具。有人說他是“生來就有奇特的秉性,從小不貪玩耍”。其實,由於他把心思用到製作器具上,所以就不想玩耍了。

郭守敬在十五六歲的時候就顯露出了科學才能。那時他得到了一幅“蓮花漏圖”。他對圖樣作了精細的研究,居然摸清了製作方法。

蓮花漏是一種計時器,是北宋科學家燕肅在古代漏壺的基礎上改進創製的。這器具由好幾個部分配製而成。上麵有幾個漏水的水壺。這幾個水壺的水麵高度配置得經常不變。水麵高度不變,往下漏水的速度也就保持均勻。水流速度保持均勻了,那就在一定時間內漏下的水量一定不變,不會忽多忽少。這樣,就可以從漏下的水量指示出時間來了。燕肅留下的蓮花漏圖,就畫著這樣的一整套器具。

配製這套器具的原理不很淺顯。燕肅所畫的圖,構造也不很簡單。僅僅依據一幅圖就想掌握蓮花漏的製造方法和原理,對一般成年學者來說也還不是一件容易的事情。

在邢台縣的北郊,有一座石橋。金元戰爭的時候,這座橋被破壞了,橋身陷在泥淖裏。日子一久,竟沒有人說得清它的所在了。郭守敬查勘了河道上下遊的地形,對舊橋基就有了一個估計。根據他的指點,居然一下子就挖出了這久被埋沒的橋基。這件事引起了很多人的驚訝。石橋修複後,當時一位有名的文學家元好問還特意為此寫過一篇碑文。這時候,年輕的郭守敬已經能對地理現象作頗為細致的觀察了。

郭榮曾把郭守敬送到同鄉老友劉秉忠門下去學習。劉秉忠精通經學和天文學。當時他為父親守喪,郭守敬在他那兒得到了很大的教益,並結識了王恂。王恂比郭守敬小四五歲,後來也是一位傑出的數學家和天文學家。他們後來在天文曆法工作中親密合作,做出了卓越的貢獻。

中國是天文學發達的國家之一。西漢以後,國家天文台的設備和組織已經達到相當完善的地步。它的主要任務之一是編製曆法。中國古代的曆法,內容是十分廣泛的。包括日月運動及其位置的推算、逐年日曆的編製、五大行星的位置預報、日食月食的預推等等。曆法關係到生產、生活甚至政治活動等很多方麵。因此,曆來對這項工作都是相當重視的。一種曆法用久了,誤差就會逐漸顯著,因而需要重新修改。跟著每次重大的曆法修改,總帶來一些創造革新的進步,像基本天文數據的精密化、天文學理論的新成就或計算方法上的新發明等等。

曆法的發展可說是中國天文學發展史中的一條主線。蒙古統治者初年沿用當年金朝的“重修大明曆”。這個曆法是1180年修正頒行的。幾十年以來,誤差積累日漸顯著,發生過好幾次預推與實際現象不符的事,迫切需要重新修改。

1276年,南宋首都臨安淪陷,蒙古遷都大都,並且采納已故大臣劉秉忠的建議,決定改訂舊曆,於是,蒙古統治者下令在新的京城裏組織曆局,調動了中國各地的天文學者,另修新曆。