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88必发官网平台官网_​郭守敬制订出通行三百六十多年的授时历,比西方早了足足三百年

郭守敬是元朝著名的天文学家、数学家、水利工程专家 。早年师从刘秉忠、张文谦,郭守敬在天文、历法、水利和数学等方面都取得了卓越的成就。他自至元十三年(1276年)起,奉命修订新历法,历时四年,制订出了通行三百六十多年的《授时历》,成为当时世界上最先进的一种历法。

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郭守敬出生在一个学者的家庭里,郭守敬的爷爷郭荣学富五车,天文、数学、水利,无所不通。在他的影响下,郭守敬从小就对科学和数学兴趣浓厚。郭荣很重视对孙儿的教育,不仅教他书本上的知识,还时常带他到大自然中去参加实践活动,培养他的观察能力和动手能力。这对郭守敬日后的发展大有帮助。

后来,郭守敬被爷爷送到故交刘秉忠家中学习深造,在那里,郭守敬认识了日后的挚友王恂。在《授时历》的编制过程中,王恂的功劳也不可小觑

郭守敬的水利成就

元世祖忽必烈中统元年(1260),刘秉忠的老同学、当时任中书左丞的张文谦把郭守敬带到自己的身边工作,奉命巡视大名、彰德等路(今河北西南部和河南东北部地区),负责水利建设。郭守敬利用业余时间进一步钻研莲花漏,还带着工匠,亲自动手仿制了一台铜质莲花漏。两年以后,张文谦把他推荐给忽必烈。在忽必烈召见他的时候,郭守敬献上了这个莲花漏,同时提出了水利建设的6条建议。忽必烈很欣赏他,提举他负责各路河渠的整修管理事务。至元元年(1264),他随同张文谦到陕西、甘肃、宁夏一带,修复了唐来、汉延两条古渠。

至元十二年(1275),郭守敬奉命踏勘黄淮平原地形和通航水路,同时建立“水站”(水上交通站)。自孟津(今河南孟津东南)以东,沿黄河故道,在方圆几百里内进行了地形测绘和水利规划工作,并且画成地图,一一详细说明。绘图过程中,他以海平面作为标准,初步运用地理学和测量学中重要概念——“海拔”。

郭守敬在水利方面的最大贡献是,开凿从大都到通州的一段运河(大运河当时只通到通州,即今北京通州区一带)。至元二十八年(1291),郭守敬提出了包括兴修大都运粮河在内的11条水利建议。第二年,他以太史令兼领都水监事,主持了这项工作。这条长160里的运河和配套工程,仅用一年半时间就全部完成了,取名叫“通惠河”。南方的运粮船可以一直沿着大运河直达北京。京杭大运河至此全部完成。

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编定《授时历》

至元十三年(1276),郭守敬被调到太史局,负责制订新历。元朝统一全国以前,使用的历法是《大明历》。《大明历》已经使用700多年了,跟当时的天象越来越不符,误差很大。所以刘秉忠曾经提出过修改历法的建议,但是当时正在战争期间,一时还顾不上这件事。直到南宋灭亡以后,忽必烈才决定设立专门机构修改历法,派郭守敬和王恂主持这项工作。

在修历过程中,郭守敬提出了“历之本在于测验,而测验之器莫先于仪表”的主张。为此,他首先集中精力研制新的天文仪器,他对旧有的仪器做了仔细检查。他和工匠一起,研制了近20种天文仪器。其中最主要的有简仪、仰仪、圭表以及和它配合使用的景符等仪表。

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简仪是根据浑天仪改制的。我国早在春秋战国时期就发明了测定天体的浑天仪。以后,经历代改进,有所发展。然而,在郭守敬之前,这个测天仪器存在着许多缺点。重叠的圆环把许多天空区域遮住了,缩小了仪器的观测范围;同时,好几个环都有各自的刻度,读数系统复杂,使用不便。郭守敬在此基础上,针对浑天仪存在的缺点进行了大胆的革新改造。

他保留了最必需的两个圆环系统,又把其中的一组分出来,改成另一个独立的仪器,而将其他圆环系统完全取消。这样一来,既不会再发生因为圆环数过多而遮掩星体的现象,所测得的二十八宿星距的位置也比较准确。由于这一仪器既精确又简单,故又称其为“简仪”。简仪的结构与现代的“天图式望远镜”基本上是一致的。在欧洲,像这样结构的天文仪器,直到18世纪才从英国流传开来。

仰仪是郭守敬独创的一种天文仪器。它是个铜铸的中空的球面,看上去就像一口锅,所以取名“仰仪”。在半球的口上,刻着东、西、南、北4个方向,凹部刻有与观测地纬度相应的纵横网格。半球口上用一纵一横的两根竿子,架着一块小木板。板上开了一个小孔,孔的位置正好在半球面的球心上。太阳光通过小孔,在球面上投下一个圆形的像,映照在所刻的线格上,这样便可测得太阳在天空中的位置。当发生日食时,仰仪面上的日像,也相应发生亏缺。因此,通过仰仪便可以直接观察到日食的方向、亏缺部分的大小和各种食像的时刻。

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