古人的智慧!郭守敬700多年前测年长与现代仅差26秒,他还有这些功绩

来源:羊城晚报•羊城派综合 作者: 发表时间:2025-12-11 07:29
羊城晚报•羊城派综合  作者:  2025-12-11

12月9日,“HMG 视听精品工程发布暨二十四节气文化地标宣传推广活动”,在郑州国际会展中心成功举办。活动聚焦中华优秀传统文化的创造性转化与创新性发展。 二十四节气被誉为“中国的第五大发明”,郭守敬700多年前主持修订了在天文学中具有划时代意义的《授时历》,用观星台量天尺测一年的时间跟现代方法只差26秒,足足领先了欧洲《格里高利历》300余年。

郭守敬,元代科学家,他的功绩与今人息息相关。他在前人的基础上,将天文仪器再创新,推动了天文观测技术的标准化,部分设计理念甚至影响了后世欧洲仪器制造;他主持开凿通惠河,解决了当时元大都(即北京)的漕运难题,通过水闸系统调节水位,展现了复杂地形下的工程统筹能力。

郭守敬还为数学与测量作出了奠基性贡献。他将数学工具融入天文计算,如处理黄道与赤道坐标转换,为后世球面天文学提供方法论基础。由他发起的27处观测点,即“四海测验”,首次以科学的方法测绘出中国疆域,其规模远超阿拉伯与欧洲同期类似项目。

郭守敬的学生、元代的天文学家齐履谦曾这样评价郭守敬:“公以纯德实学为世师法,然其不可及者有三:一曰水利之学,二曰历数之学,三曰仪象制度之学”。英国科技史学者李约瑟称他为“中国科学史上最杰出的人物”,其研究成果标志着中国传统天文学的技术巅峰。

种种评价,足见古今中外对于郭守敬科学成就的赞扬,最为耀眼夺目的,便是其在天文学方面的表现。郭守敬一生当中,发明改进过20多种天文仪器仪表,简仪就是其中的代表。

国人对宇宙的探索,历史久远。最早在战国时代,就已经制造出了浑仪。该仪器结构较为复杂,是由一环套一环的同心圆环构成,好像一个镂空的球体,这些圆环分别代表地平圈、子午圈、赤道圈、赤经圈、黄道圈和白道圈。

东汉时的天文学家张衡说过:“立圆为浑”,因此称这种仪器为浑仪。为了提高精确度,不断有人在上面增加圆环,结果导致浑仪的运行越来越复杂,甚至影响到了观测。

郭守敬在主持修著《授时历》之时,坚持认为:修历最重要的是观测天象,而观测天象就要有天文仪器。因此,郭守敬在前人的基础上,进行了较大改进,制作出了“简仪”。

顾名思义,一台简化的仪器。虽然化繁为简,但却极大地提高了观测的精确度,更提高几处巧思设计,让它成为领先世界几百年的天文仪器:第一,简仪的观测视野极大扩展;第二,郭守敬在类似今天望远镜镜筒的“窥管”两端圆孔上,用细丝线打上十字结,成为“准星”,便于观测记录;第三,郭守敬在这台仪器上,开创性地使用了类似“滚筒轴承”的装置,使得每个圆环旋转地更加顺畅,比达芬奇设计滚筒轴承还要早200多年。

观测的时候,使用者需要将简仪的最高点指向正北方,也就是北极星的位置,这样中间这个大圆环的轴心就相当于天球的轴心了。这个大圆环名叫四游环,可以绕轴心360度转动,它上面也有一根窥衡,也就相当于望远镜的镜筒,窥衡可以绕四游环的圆心360度转动。通过调节四游环和窥衡的位置,就可以通过窥衡观测到天空中任意一点,然后再通过观察下面百刻盘上的刻度,就可以记录天体在天空中的二维坐标位置了。

遥想700多年前,郭守敬便已经开始利用简仪观察星星。据考证,郭守敬通过简仪观察的数据为1375颗恒星,其中一半都记录有详细的观测数据,据此能够编制出更加详细的星表。

遗憾的是,清康熙四十五年,郭守敬制作的简仪被供职钦天监的传教士当作废铜融化销毁。不过今天,在南京紫金山天文台,保留有一件明代的复制件,令我们得见这件观星利器的风采。

(羊城晚报•羊城派综合自央视网、大象新闻)

编辑:陈睿智
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