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元代郭守敬的发明有哪些


发布日期:2019-07-31 06:21   来源:未知   阅读:

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  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年)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。在学术上则王恂主推算,郭主制仪和观测。郭守敬在十五六岁的时候就显露出了科学才能。那时他得到了一幅“莲花漏图”。他对图样作了精细的研究,居然摸清了制作方法。 莲花漏是一种计时器,是北宋科学家燕肃在古代漏壶的基础上改进创制的。这器具由好几个部分配制而成。上面有几个漏水的水壶。这几个水壶的水面高度配置得经常不变。水面高度不变,往下漏水的速度也就保持均匀。水流速度保持均匀了,那就在一定时间内漏下的水量一定不变,不会忽多忽少。这样,就可以从漏下的水量指示出时间来了。燕肃留下的莲花漏图,就画着这样的一整套器具。 配制这套器具的原理不很浅显。燕肃所画的图,构造也不很简单。仅仅依据一幅图就想掌握莲花漏的制造方法和原理,对一般成年学者来说也还不是一件容易的事情。年纪才十几岁的郭守敬居然把它弄得一清二楚,这就足以证明郭守敬确是一个能够刻苦钻研的少年。 在邢台县的北郊,有一座石桥。金元战争的时候,这座桥被破坏了,桥身陷在泥淖里。日子一久,竞没有人说得清它的所在了。郭守敬查勘了河道上下游的地形,对旧桥基就有了一个估计。根据他的指点,居然一下子就挖出了这久被埋没的桥基。这件事引起了很多人的惊讶。石桥修复后,当时一位有名的文学家元好问还特意为此写过一篇碑文。这时候,年青的郭守敬已经能对地理现象作颇为细致的观察了。那一年,他刚刚20岁。郭荣为了让他孙儿开阔眼界,得到深造,曾把郭守敬送到自己的同乡老友刘秉忠门下去学习。刘秉忠精通经学和天文学。当时他为父亲守丧,在张有读书。郭守敬在他那儿得到了很大的教益。更重要的是,郭守敬在他那儿结识了一位好朋友王恂。王恂比郭守敬小四五岁,后来也是一位杰出的数学家和天文学家。这一对好朋友后来在天文历法工作中亲密合作,做出了卓越的贡献。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,吸取各历之长,力主制历应“明历之理”(王恂)和“历之本在于测验,而测验之器莫先仪表”(郭守敬),采取理论与实践相结合的科学态度,取得许多重要成就。 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,他创制和改进了简仪、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,进行了大规模的“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。