“學究天人”郭守敬
2012/5/10 16:54:40 點擊數:
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郭守敬于公元1231年出生在一個學術氣氛十分濃郁的書香世家。祖父郭榮是當時的著名學者,精通數學、水利。郭守敬從小沉靜好思,學習十分專心,頗愛鉆研,對自然現象很感興趣,特別愛好天文學。他跟著祖父一面讀書,一面觀察自然現象,學得不少實際知識。并且在邢臺西紫金山跟劉秉忠上學時,曾創造過一些天文儀器的模型。
據史書記載,有一次,15歲的郭守敬偶然得到一份《石本蓮花漏圖》,立刻被它迷住了。這“蓮花漏”,原是北宋的一種計時器,由幾個漏壺配合組成,結構特別復雜,因而計時也比以前的漏壺精確得多。遺憾的是,到元代時,蓮花漏已然失傳,不少著名機械學家對著圖紙冥思苦索多年,仍然琢磨不出個道道。而郭守敬只用了幾天工夫,就摸清了它的來龍去脈,并照著圖紙成功地復制了一個蓮花漏。
元朝初年,20多歲的郭守敬就勇敢地承擔了邢臺五里的流通淤塞河道修建石橋的任務。全部工程用了45天就勝利地完成了,當地人民都很佩服他。郭守敬對發展生產非常重視,符合了元朝統一中國后廣大人民的迫切要求。中統三年(1262年),劉秉忠的同學張文謙向元世祖忽必烈推薦郭守敬“習知水利,巧思絕人”。
在與忽必烈見面時,郭守敬不卑不亢,侃侃而談,面陳了自己關于興修水利的6條建議。他每說一條,忽必烈都要贊嘆一聲,最后,這位君王感慨萬端地說道:“天下管事的人要都像這樣,哪會有不勞而食者?”立即任命郭守敬為管理水利的提舉諸路河渠。看來忽必烈是從心里喜愛和佩服這位學者型知識分子。
此后,這位具有遠見卓識的水利專家身體力行,排除萬難,先后完成了20多項農田灌溉、河道航運等工程,件件設計科學合理,收效顯著,深得后人稱道。其中最突出的,是對元大都(今北京)通惠河工程的修復。
當時,元大都是全國的政治經濟文化中心。有大批的糧食和物資需要從江南運往京城。為長途運輸方便,就必須靠大運河的這條水路交通干線。但由于地理及歷史的原因,大運河無法直接通到大都,只能通到河北通州。更為嚴重的是“民以食為天”的糧食不能及時地運到京城。所以把運河開鑿到京城就成為了多年來人們盼望已久的愿望。在此之前已經有許多水利方面的專家試圖開鑿它,終因水源問題得不到解決而告失敗。郭守敬上任后,首先想到這個重要工程,并做到開鑿河道的嘗試,開始也沒有成功。
水源問題也成為困擾郭守敬的最大問題。公元1291年,郭守敬經過多次實地勘測,找到了水源,立刻向忽必烈提出開鑿大都運糧河的新方案:他根據大都周圍西北高、東南低的地形,將大都西北昌平神山(今鳳凰山)腳下的白浮泉先引入甕山泊,并讓這條引水河在沿途攔截所有原先從西山東流的泉水,匯合成流,這樣,便可使運河水量大大增加。另外,由于這些泉水清澈明凈,幾乎不含泥沙,在運河下游還可建立一系列控制各段水位的閘門,以便運糧船能夠平穩行駛。
忽必烈聽著這個頗具科學道理又切實可行的開鑿計劃,深感滿意。于是立即下令重設掌管水利工作的專門機構——都水監,任命郭守敬全權負責。第二年剛開春,這個千秋功業在郭守敬的精心打造下開始了。
60多歲的郭守敬雄心不減,他率領幾萬軍民,夜以繼日,艱苦奮戰,只用了一年半時間,這條全長160多華里的運河便全部竣工,一切就像郭守敬預想的一樣成功。忽必烈喜不自勝,親自為這條運河取名為“通惠河”。從此,南來的運糧船及各路商船可以一直駛進大都城內了。以后明清兩代的水路運輸,都始終受益于通惠河。
除了在水利方面,在歷法方面郭守敬也是成績斐然。元世祖忽必烈從鞏固其封建統治出發,順應當時歷史發展的要求,重視發展農牧業生產。至元十三年(1276年),這也就必須決定改革歷法,于是他派王恂主持這項工作,同時,郭守敬首先提出:“歷之本在于測驗,而測驗之器,莫先于儀表”的革新主張。他認為只有打破陳規,根據天象觀察、實驗,才能定出比較準確的歷法。
于是,郭守敬就在宋代原儀器的基礎上進行改制,并在實踐中重新設計,在3年的時間里,改制和重新創造了10多種天文儀器。其中主要的是簡儀、赤道經緯和日晷三種儀器合并歸一,用來觀察天空中的日、月、星宿的運動,改進后不受儀器上圓環陰影的影響。高表與景符是一組測量日影的儀器,是郭守敬的創新,把過去的八尺改為四丈高表,表上架設橫梁,石圭上放置景符透影和景符上的日影重合時,即當地日中時刻,用這種儀器測得的是日心之影,較前測得的日邊之影精密得多,這是一個很大的改進。
郭守敬還根據“四海測驗”的結果,并參考了1000多年的天文資料,70多種歷法,互相印證對比,排除了子午線日月五星和人間吉兇相連的迷信色彩,按照日月五星在太空運行的自然規律,在至元十七年(1280年),編制成了新歷法——《授時歷》。
《授時歷》推算出的一個回歸年為365.2425日,即365天5時49分20秒,與地球繞太陽公轉的實際時間,只差26秒鐘,和現在世界上通用的《格里高利歷》(俗稱的陽歷)的周期一樣,但《格里高利歷》是1582年(明萬歷十年)開始使用,比郭守敬的《授時歷》晚300多年,可見郭守敬所編《授時歷》的偉大性。
郭守敬一生為科學事業嘔心瀝血,直到年近七旬之時,還擔負著興建鐵幡竿水渠工程的重任,并親自勘測了這一地區的全部水文地質情況,制定了工程方案。可惜,當時主管這項工程的官員缺乏遠見,把郭守敬所定的河道寬度減少了三分之一。結果,一到雨季,山洪直涌河道,由于河道狹窄,大水外溢,兩岸頓時變成一片汪洋,百姓的生命財產遭到巨大損失,連元成宗的行宮也險些被沖毀。這位皇帝不由跌足嘆道:“可惜當初沒聽郭太史的話!”
為了肯定郭守敬對人類的貢獻,國際天文學會將美國在月球上發現的一座環形山命名為“郭守敬山”。1977年,經國際小行星研究會批準中國科學院紫金山天文臺把他在1964年發現的編號為2012號小行星,正式命名為“郭守敬星”。歷史應該記住這位“學究天人”給我們現代人生活帶來的改變,他的名字就是郭守敬。【原標題: “學究天人”郭守敬】
來源:人民網
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