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数学家郭守敬的故事

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。字假设思，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。

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1276)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。在学术上那么王恂

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，汲取各历之长，力主

制历应“明历之理〞〔王恂〕和“历之本在于测验，而测验

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之器莫先仪表〞〔郭守敬〕，采取理论与理论相结合的科学

态度，获得许多重要成就。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，他创制和改良了简仪、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，进展了大规模的“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，人们将月球反面的一环形山

命名为“郭守敬环形山〞，将小行星2022命名为“郭守敬

小行星〞。

郭守敬(12张)郭守敬为修历而设计和监制的新仪器有：简

仪、高表、候极仪、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

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历?以来，一直利用上元积年和日法进展计算。唐、宋时，

曹士等试作改变。?授时历?那么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，以致元十八年为

“元〞，即开场之年。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。

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

出色的科学家。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，

进展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，消费急剧下降。这种状况

对于元朝的建立统治是非常不利的。以元世祖为首的蒙古统

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治集团觉察了这一点，于是在华北地区封建权力代表人物的

支持下，逐步进展了一些改革，改变了一些野蛮的杀掠方式，

实行了一些鼓