今日新鲜事 热点 元代科学家:他的发现比牛顿早四百年

元代科学家:他的发现比牛顿早四百年

郭守敬在元朝是出了名的。

元朝的历史,在中学课本上并不多见,因为元朝涉及到很多敏感话题,涉及到民族、宗教等敏感话题。

说到元朝的科技,首先要说的就是郭守敬。间江通祠位于北京西城区西海北沿,1988年改为郭守敬纪念馆。元朝时,这里被称为“镇水观音庵”,是元朝时期郭守敬主持全国重大水利工程的地方。当然,他也不会傻到到处修筑堤坝,主要是疏通河道,疏通河道。

郭守敬是邢台人,字若思。他是个天生的科学家。他的叔叔郭荣,在当时可是出了名的,“通晓五经,精通算术,精通水利。”因为郭荣是刘秉忠,张文谦,王恂,张易,这四个人常年居住在邢台附近的紫金山,从小就跟着刘秉忠学习。小郭拜对了师傅,刘秉忠日后成了忽必烈最早最得力的汉人帮手。

元世祖中统三年,师叔张文谦又向郭守敬推荐“巧思绝人”的治水之道。小郭是个理工科的人,一点就通。郭守敬三十多岁的时候,有幸面见了忽必烈。

其一,中都旧漕河,东至通州,引玉泉之水,岁可省车费六万两银子。通州以南,于兰榆河口直入,由蒙村跳梁溪至杨村,以避风浪远转。第二,顺德达泉入城,分三渠,灌城东。其三,顺德沣河东至古任城,故道失守,民田千三百余顷。此水修成小河,可耕种,自小王村经滹沱,合御河而行。第四,在磁州东北与漳河汇合之处,引水至滏阳,邯郸,洺州,永年,鸡泽,汇入沣河。其五,怀、孟沁河,虽灌溉,仍有溢流,东汇丹河余水。引东流至武陟县北部,汇入御河,可灌溉二千多亩田地。其六,自孟州西引黄河,经新旧孟州、顺河古岸,再入温县,再入大河。

郭守敬是高人,精通蒙古语,讲得头头是道,忽必烈听得连连点头,赞叹道:“任劳任怨,果然不虚此行!”当即命他负责全国河渠工程,颁发银符。

至元三年,郭守敬跟随他的水利老师张文谦,到西夏行省修葺了几条旧河道,得到了九万多亩新田,为当地农夫立下了汗马功劳。特别是至元十二年,丞相伯颜统率大军攻打宋国,需要水运,郭守敬十分卖力,“河北山东,可通舟者,以奏之”,可见郭守敬在灭宋之战中居功至伟。没有他的技术保障,元军的粮草、辎重、兵源就无法及时、有效地向江南地区输送。

为了完成老师刘秉忠的遗愿,郭守敬重新制作了司天浑仪,又创制了简仪、高表、玲珑仪、立运仪、星定时仪、丸表、悬正仪、座正仪等多种测量仪器,分道扬镳,“东到高丽,西到滇池,南到朱崖,北到铁勒”,共设了二十七个监所,用了一年多时间,终于完成了《授时历》。

《授时历》废除西汉刘歆《三统历》以来沿用的“上元积年”,以圣元十七年的冬至时间为计算起点,精确计算出一年365.2425天,与当今世界通用的格里高里历完全一致,但完成时间比后者早了三百多年。《授时历》包含了非常先进的技术。

郭守敬首次使用“海拔”概念进行测量,比德国人高斯早600多年;郭守敬测量纬度,比欧洲早了六百二十年;“招差术”在计算中的应用,比牛顿在英国提出的“内插法”公式早了将近400年;他制作的“简仪”比丹麦第谷早了三百多年;柱轴承在众多仪器中得到了广泛应用,这是世界上最先进的技术之一。至于郭守敬所说的“所创之法”,则有五条。

一天,日月盈亏。以四正定气立为升降限,依立招差求出每日行分初末极差积度,比古为密。二,月行迟缓。古历以二十八为限,每一日的八百二十分为一限,三百三十六分为一分,每一分为三百三十六分,每一分每一分的进退,都是不同的。三是黄道差。旧法是一百次减法,今依算术句股弧矢方圜所容,求出度率积差,与天道实相吻合。黄赤道四日。根据多年的实验,内外两极二十三度九十度,每天都要用圆锥形的直矢来计算。五为白道交周.旧法黄道变推白道,以斜推之法,今以立浑之法,得月于赤道之交,距春秋二正黄赤道之交一十四度六十六分。按月计算,每交二十八宿分。

中年之后,郭守敬潜心钻研,著述著作包括:

《推步》七卷、《立成》二卷、《历议拟稿》三卷、《转神选择》一卷、《上中下三历注式》十二卷、《时候笺注》二卷、《修改源流》一卷、《仪象法式》二卷、《二至晷景考》二十卷、《五星细行考》五十卷、《古今交食考》一卷、《新测二十八舍杂座诸星入宿去极》一卷、《新测无名诸星》一卷、《月离考》一卷...郭守敬晚年又致力于水利建设,这七卷、《唐诗》、《周易》、《周易》、《周易》、《周易》七卷、《立成》二卷、《转神选择》二卷、《上中下三历注式》十二卷、《时候笺注》二卷、《修改源流》一卷、《仪象法式》二卷、《五星细行考》五十卷、《古今交食考》一卷、《新测二十八舍杂座诸星入宿去极》一卷、《新测无名诸星》一卷、《月离考》一卷。至元二十八年,通惠河由他主持修建。

在此之前,元朝大量的粮食、货物从运河北上,只能通过陆路到达通州,不仅浪费时间,而且每年都要累死无数人畜。通惠河的开凿,有效地解决了元朝南粮北运的问题,忽必烈大喜过望,赏赐了老郭一万二千五百贯。不久,又以昭文馆学士的身份,知太史院。

大德初年,元成宗元廷议开凿铁幡竿运河,与郭守敬商议。老郭说:“河水年久失修,必须把河道拓宽到五十步到七十步。”当时主持时政的官员觉得郭守敬的建议太过浪费人力物力,只订了二三十步宽的水渠。结果,到了第二年,一场大雨,“山川河流决堤,水渠失守,人畜帐篷被淹,行宫险些淹死”,元成宗身为上都官员,差点淹死。为此,成宗皇帝叹了一口气,说:「郭太史真是个神人,可惜你不听他的劝告!」

大德七年,“诏内外官年七十,听令辞官,但守敬不让。”单单把郭守敬排除在元朝七十岁退休制度之外,足见元廷对他的重视。元朝翰林太史司天官,从老郭开始,就享受了终身不退的“待遇”。

公元1316年,元仁宗延佑三年,老郭病逝在床。

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