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郭守敬，字若思，河北人，生于1231年。郭守敬的家學很深，他的祖父郭榮精通數(shù)學和水利。在這樣的環(huán)境中，郭守敬自小耳濡目染，自然會對科學感興 趣。他還曾經(jīng)自己動手做過一些小的天文儀器，受到了他祖父的喜愛。郭榮把他送到精通天文、地理、數(shù)學的老朋友劉秉忠那里去學習，這使郭守敬的學業(yè)有了更大 的長進。 元朝統(tǒng)一華夏大地后使用的歷法是《大明歷》。可《大明歷》已經(jīng)用了700多年了，誤差很大，這就促使元朝政府要組編一套新的歷法。南宋滅亡后，忽必烈開始進行這項工作。1276年，郭守敬被調(diào)到太史局，和王恂一起負責編制新歷。 修歷的過程中，郭守敬十分注重實踐，他提出了： 歷之本在于測驗，而測驗之器莫先于儀表。 所以，郭守敬首先集中精力對舊有的儀器做了仔細檢查，后和工匠一起，研制了近20種新的天文儀器，其中最主要的有簡儀、仰儀、圭表以及和它配合使用的景符等儀表。 簡儀 是郭守敬對天文學的一大貢獻。他在渾天儀的基礎上，針對渾天儀存在的缺點進行了革新改造。經(jīng)他改造后做出的天文儀器，再不會發(fā)生因為圓環(huán)數(shù)過多 而遮掩尾體的現(xiàn)象，所測得的二十八宿星距的位置也更加準確了。由于這一儀器既精確又簡單，故也稱其為 簡儀 。簡儀的結構與現(xiàn)代的 天圖式望遠鏡 基本上 是一致的，被后人譽為 臻于精妙 的天文儀器。在歐洲，像這樣結構的天文儀器，直到18世紀才從英國流傳開來。 郭守敬制作的這些儀器都有實用、簡便、靈巧、精確的特點。這就為他制作精確的歷法提供了必要的物質條件。郭守敬等人根據(jù)大量觀測資料，仔細研究了自西漢以來的七十種歷法，經(jīng)過精密的測算后終于編制出了新歷法 《授時歷》。 《授時歷》以365.2425天作為一回歸年，如果以小時計算，是365天5小時49分12秒，比地球繞太陽公轉一周的實際時間只差26秒，經(jīng)過 3320年后才相差一日，跟目前國際通用的公歷完全相同。1670年，英國天文學家格列高里才對招差術作了在歐洲的首次發(fā)表，而《授時歷》應用招差術推算 太陽、月亮以及五星逐日運行的情況，早于歐洲400年?？傊妒跁r歷》是當時的一部先進的歷法書。1281年起，《授時歷》開始在全國頒布實行，使用時 間長達363年，是中國古代的一部精密歷法。 郭守敬在水利工程上也取得了突出的成就。1260年，郭守敬奉忽必烈之命巡視大名（今河 北省西南部和河南省東北部地區(qū)），負責水利建設。郭守敬利用業(yè)余時間帶著工匠，親自動手仿制了一臺銅質的蓮花漏。他將蓮花漏獻給了忽必烈，同時提出了六條 建設水利工程的建議。于是忽必烈讓他負責各路河渠的整修管理事務。1264年，郭守敬隨張文謙先后到達陜西、甘肅、寧夏等地區(qū)，修復了唐來、漢延兩條古 渠。1275年，郭守敬又奉命勘測黃淮平原地形和通航水路，同時建立了水上交通站。在方圓幾百里內(nèi)進行了地形測繪和水利規(guī)劃工作，他對于何地可以分流控制 水勢，何處可以灌溉農(nóng)田，都進行了詳細說明，并畫成了地圖。繪圖過程中，他以海平面作為標準，初步運用地理學和測量學中的重要概念 海拔 。 郭守敬在水利方面的最大貢獻是開鑿從大都到通州段的運河 通惠河 。1291年，郭守敬提出了興修大都運糧河等十一條水利建議。得到批準后，郭守敬 于第二年以太史令兼領都水監(jiān)事，主持了這項工作。 通惠河 長160里，僅用一年半就全部完工，京杭大運河至此全部完成，從南方駛來的運糧船可以直達北京 了。 可以說，郭守敬是13世紀世界上最杰出的科學家之一，他在天文學、水利工程、地理學、數(shù)學和機械工程等方面在當時都是首屈一指。 |
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