郭守敬和《授時(shí)歷》

郭守敬(1231—1316)元代杰出的科學(xué)家。字若思，順德邢臺(河北邢臺)人。祖父郭榮通數(shù)學(xué)，精水利。守敬早年從祖父學(xué)習(xí)，打下了堅(jiān)實(shí)的知識基礎(chǔ)。二十歲時(shí)拜大學(xué)問家劉秉忠為師，潛心鉆研，獲益極大。后來由于劉秉忠、張文謙的推薦到元政府中做了管理水利的官。守敬一生除了從事天文學(xué)研究外就是致力于水利事業(yè)，取得了許多成就，如晚年領(lǐng)導(dǎo)整修北京至通州的運(yùn)糧河，巧妙地解決了北京城的水源問題。元朝初年在歷法上沿用遼金以來的《大明歷》，誤差越來越大。劉秉忠“議欲修正”，還未著手便死去了。至元十三年(1276)，忽必烈決意創(chuàng)造新歷，設(shè)立專門機(jī)構(gòu)太史院，命王恂、郭守敬主要承擔(dān)這項(xiàng)任務(wù)。守敬認(rèn)為要想編制出一部準(zhǔn)確的歷法，必須有精密的儀器所測出的數(shù)據(jù)作基礎(chǔ)。他親手創(chuàng)制了簡儀、仰儀、圭表、玲瓏儀等十余件在當(dāng)時(shí)具有先進(jìn)水平的天文儀器。在全國設(shè)立二十七個(gè)觀測站，南到云南滇池、西到甘肅涼州，東到朝鮮、北到鐵勒(今蘇聯(lián)貝加爾湖附近)。1279年滅亡南宋，又派人去海南島觀測，規(guī)模空前廣泛。在實(shí)際觀測中，他測定黃道平面和赤道平面的交角為二十三度九十分，打破了自漢朝以來一直沿用的二十四度的舊說，與當(dāng)時(shí)的實(shí)際交角誤差極小。同時(shí)還對二十八宿距度進(jìn)行測定，減小了誤差，比前代測定的精度提高一倍。至元十八年(1281年)經(jīng)過郭守敬等人多年艱苦勞動制成的新歷正式頒布了。根據(jù)“敬授民時(shí)”的古語，新歷起名叫《授時(shí)歷》。這是我國古代最優(yōu)秀的一部歷法，它取得的成就是多方面的。通過總結(jié)前人的經(jīng)驗(yàn)結(jié)合當(dāng)時(shí)的實(shí)測，《授時(shí)歷》獲得了一些準(zhǔn)確的天文數(shù)據(jù)。它以365．2425天為一年，比地球繞太陽一周的實(shí)際時(shí)間只差26秒，與現(xiàn)今世界通行的格利哥里歷的周期相同，但格利哥里歷比《授時(shí)歷》晚了整整三百年。它從冬至，歲余，日躔(chán)、日月離、日出入晝夜刻等七個(gè)方面考正了古歷法的誤差，所謂“考正七事”。并從太陽盈宿、日行遲疾、黃赤道差，黃赤道內(nèi)外度、白度交周等五方面進(jìn)行了詳盡推算，所謂“創(chuàng)法五事”。還發(fā)明了三差內(nèi)插法，合于球面法等計(jì)算公式。由于這部新歷推算節(jié)氣較為準(zhǔn)確，益于農(nóng)事，不僅通行全國并且傳到朝鮮、日本、越南等國。明代改名《大統(tǒng)歷》，繼續(xù)使用。了解和研究這一問題可閱讀《元史·郭守敬傳》、《元史·天文志·歷志》。懷治《郭守敬造授時(shí)歷》(《文匯報(bào)》1961年6月11日)，錢寶琮《授時(shí)歷法略考》(《天文學(xué)報(bào)》1956年12期)。