理论教育 天文学家郭守敬的成果和显著贡献

天文学家郭守敬的成果和显著贡献

时间:2023-10-05 理论教育 版权反馈
【摘要】:刘秉忠和朋友张文谦在邢州西南紫金山讲学期间,郭荣曾把孙子郭守敬送到刘秉忠那里去学习。太史局的负责人是郭守敬的同学王恂,王恂知道郭守敬精通天文和历法,就上表朝廷把郭守敬调到太史局,一同完成新历法的编纂工作。要点掌握1.1264年,郭守敬到西夏治理水利,取得了显著成果。

天文学家郭守敬的成果和显著贡献

忽必烈还没登基前,就一直很重视招纳汉族的读书人。他青年时就注重与汉人名士处好关系,如博学多才的刘秉忠、精通理学的姚枢,以及元朝著名的科学郭守敬

郭守敬是邢州(河北省邢台市)人,他的祖父郭荣不但通晓经书,还对数学天文水利等方面都有研究。郭守敬小的时候,受到祖父的影响,对科学产生了浓厚的兴趣。

刘秉忠和朋友张文谦在邢州西南紫金山讲学期间,郭荣曾把孙子郭守敬送到刘秉忠那里去学习。郭守敬在那里学到了很多知识,还认识了很多爱好科学的好朋友。

忽必烈统一北方以后,致力于发展农业生产和整治水利,广招这方面的人才。张文谦就把郭守敬推荐给了忽必烈,忽必烈很快就召见了郭守敬。郭守敬对北方水利的情况非常熟悉的,当下就向忽必烈提出了六项整治水利的措施。忽必烈顿时对眼前这个年轻人刮目相看。他感慨地说道:“让你这样的人去办事,才不是光摆空架子吃闲饭啊!”忽必烈就派郭守敬担任治理各路河渠的职务,专门经办河道水利的事。

1264年,郭守敬被派到了西夏一带去治理水利。这里经过多年的战乱,土地荒芜,河道淤塞不堪,当地的生产生活遭到了严重破坏。郭守敬到了西夏以后,仔细勘察了西夏的地形,然后发动当地的民工疏浚了一些原来就被堵塞的河道,鼓励大家开挖了一些新的河道。不到一年的时间,这一地区的九百多万亩田地都得到了畅通无阻的灌输,粮食大丰收,百姓的生活也得到了明显的改善。

忽必烈灭了南宋以后,更加注重农业生产的恢复。农业生产最重要的就是要利用历法。以前,蒙古人种地一直使用的是金朝颁布的历法,有很大的误差,农业上的节气也常常算得不够准确。元世祖打下江南以后,南方用的是另一种历法,南北历法不相同,很容易造成混乱。元世祖决定重新统一制定一个新的历法,还专门下令成立了一个编订历法的机构,叫太史局。太史局的负责人是郭守敬的同学王恂,王恂知道郭守敬精通天文和历法,就上表朝廷把郭守敬调到太史局,一同完成新历法的编纂工作。

王恂

王恂曾与郭守敬一道追随刘秉忠,学习数学和天文历法。太史局设立后,他担任太史令,郭守敬任同知太史院事,在《授时历》的编制工作上,他的贡献与郭守敬齐名。《授时历》完成后不久,王恂因丧父悲伤过度,染病而亡。

郭守敬接手这个工作以后就提出,研究历法最重要的就是要进行观测,而观测就必须要依靠仪表。原来开封的那架观测天象的浑天仪已经陈旧不堪了,那怎么办呢?只能自己动手设计一套新的仪器了。

郭守敬认为浑天仪的结构太过复杂,很不方便使用,于是就自己创制了一种结构更简单、刻度更精准的简仪。有了装备,就可以正式开始工作了。

1279年,郭守敬向元世祖报告,说太史局里需要建造一座新的司天台,还要在全国范围内进行大规模的测量,元世祖立即批准了。

郭守敬和王恂一起实地研究,在全国各地设立了二十七个观测点。最北边的观测点到达了铁勒,最南边到达了南海,并且派了十四名监候官员到各地去进行守候勘测。

郭守敬亲自到几个重要的观测点进行观测和记录。最后,各个地方把观测点的数据进行整理,全部汇总到了太史局。郭守敬和同事们根据这些复杂的数据,花费了整整两年的时间,终于编制出了一部新的历法,取名为《授时历》。1281年,授时历正式实施,沿用了三百多年。

《授时历》比过去的历法精准得多,它甚至能算出一年有365.2425天,与地球绕太阳一周的时间仅仅相差二十六秒。《授时历》比欧洲人确立公历的时间早了三百多年,但与公历的一年周期相同。

公历

公历,又称西元、格里高利历等,由意大利医生里利乌斯根据罗马儒略历改革而成,1582年由罗马教皇格列高利十三世批准执行。中国在1912年正式采用公历。

为了加强大都到江南的水利交通运输,忽必烈再次派郭守敬去勘测水路交通的情况。郭守敬第一次采用玉泉山的水,第二次引京郊浑河的水,都因水量小、泥沙淤积而严重失败了。第三次,他经过勘测与设计,在大都西北三十千米处找到水量充沛、水流清澈的白浮泉,将泉水从西山引入大都东南部,重新开凿了一条运河。(www.daowen.com)

1293年,新运河贯通,就是现在北京的通惠河。

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智慧点评

无论外界环境如何,总有一些科学家在困境和战乱之中默默钻研,推动着科学的进步,用科学给百姓带来切实的好处,是文明进步的源动力之一,郭守敬就是这样的人。郭守敬对科学的专注精神,值得后人学习。

要点掌握

1.1264年,郭守敬到西夏治理水利,取得了显著成果。

2.1281年,郭守敬和王恂等人共同编制的《授时历》实施,沿用了三百多年。

1.郭守敬在水利方面有哪些突出成就?

2.郭守敬为编制《授时历》做出了哪些努力?

课本里学不到的趣味知识

莲花

在钟表出现之前,中国用漏刻计时,北宋有种叫莲花漏的计时工具,因莲花造型而得名。

莲花漏用两个放水壶,一个受水壶,再用两根叫“渴乌”的细管,利用虹吸原理,把放水壶中的水逐步吸到受水壶中,使受水壶中水平面高度保持恒定。相等时间内受水壶的水流速度恒定,据以测定时间。

考点追踪

莲花漏能够有效保证下匮水位的稳定性,从而提高计时的精确度。它稳定水位的方式更是一次科技上的突破。

到郭守敬时,莲花漏已经失传,只有一些石碑上残留着图样。郭守敬仅凭模糊的图样就复原了莲花漏,他还改变了原来的莲花形状,新制作的漏壶被改称为“宝山漏”,后来成了元朝司天台的计时工具。

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