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郭守敬修訂歷法

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元世祖忽必烈即位以前,就重視吸收漢族的讀書人,幫助籌劃朝政大事。他重用一個漢族謀士劉秉忠。忽必烈稱帝和定國號為元,都是劉秉忠的主意。后來,劉秉忠又向忽必烈薦引了一些朋友、學生,也一個個擔任了元朝初年的重要官員。其中有一個是元代著名科學家郭守敬

郭守敬是邢州(今河北邢臺)人。他祖父郭榮學識淵博,不但通曉經書,對數學、天文、水利等都有研究。郭守敬少年時候,在祖父的影響下,對科學發生濃厚的興趣。那時候,劉秉忠和他的朋友張文謙等正在邢州西南紫金山講學,

郭榮把他孫子送到劉秉忠那里學習。郭守敬在那里認識了許多愛好科學的朋友,學問就長進得更快。

忽必烈統一北方以后,為了發展農業生產,決定整治水利,征求這方面的人材。張文謙把郭守敬推薦給忽必烈,忽必烈很快就在開平(今內蒙古正藍旗東)召見郭守敬。郭守敬對北方水利情況十分熟悉,當時就提出六條整治水利的措施。忽必烈聽了十分滿意,每聽完一條,就點頭贊許。最后,他很感慨地說:“讓這樣的人去辦事,才不會是擺空架子吃閑飯的呢。”接見以后,就派郭守敬擔任提舉各路河渠的職務,經辦河道水利的事。

過了兩年,郭守敬又被派到西夏一帶去整治水利。那里經過多年戰亂,河道淤塞,土地荒蕪,生產遭到嚴重破壞。

郭守敬到了西夏,經過詳細勘察以后,發動民工疏浚了一批原有的渠道、水壩,還開挖了一些新河道。不出一年時間,這一帶九百多萬畝農田灌溉暢達,糧食豐收,百姓的生活也都改善了。

為了加強大都到江南的交通運輸,忽必烈又派郭守敬去勘測水路交通情況。經過郭守敬的勘測、設計,不但修通了原來的運河,還新開鑿了一條從大都到通州的通惠河,這樣,從江南到大都的水路運輸,就暢通無阻了。

元世祖滅南宋以后,更加重視農業生產的恢復。農業生產要利用歷法。過去,蒙古一直使用金朝頒布的歷法,這種歷法誤差很大,連農業上常常使用的節氣也算不準。元朝征服江南以后,南方用的又是另一種歷法,

南北歷法不一樣,更容易造成紊亂。元世祖決定統一制訂一個新歷法。他下令成立了一個編訂歷法的機構,名叫太史局(后來叫太史院)。負責太史局的是郭守敬的同學王恂。郭守敬因為精通天文、歷法,也被朝廷從水利部門調到太史局,和王恂一起主辦改歷工作。

修訂歷法工作一開始,郭守敬就提出:研究歷法先要重視觀測,而觀測必須依靠儀表。原來從開封運來的有一架觀察天象的大型渾天儀,已經陳舊不堪,得不到可靠的數據。郭守敬設計一套新的儀器。他覺得原來的渾天儀結構復雜,使用不方便,還創制了一種結構比較簡單、刻度精密的簡儀。他制作的儀器,精巧和準確程度都比舊的儀器高得多。有了好的儀器,

還要進行精確的實地觀測。公元1279年,郭守敬在向元世祖報告的時候,提出在太史院里建造一座新的司天臺,同時在全國范圍進行大規模的天文測量的打算。這個大膽的計劃馬上得到元世祖批準。

經過王恂、郭守敬等一起研究,在全國各地設立了二十七個測點。最北的測點是鐵勒(在今西伯利亞的葉尼塞河流域),最南的測點在南海(在今西沙群島上),選派了十四個監候官員分別到各地進行觀測。郭守敬也親自帶人到幾個重要的觀測點去觀測。各地的觀測點把得到的數據全部匯總到太史局。郭守敬根據大量數據,花了兩年的時間,編出了一部新的歷法,叫《授時歷》。這種新歷法,比舊歷法精確得多。它算出一年有365.2425天,

同地球繞太陽一周的時間,只相差26秒。這部歷法同現在通行的格里歷(即公歷)一年的周期相同。但是郭守敬的《授時歷》比歐洲人確立公歷的時間要早三百零二年。

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