郭守敬和《授時歷》
郭守敬(1231—1316)元代杰出的科學家。字若思,順德邢臺(河北邢臺)人。祖父郭榮通數學,精水利。守敬早年從祖父學習,打下了堅實的知識基礎。二十歲時拜大學問家劉秉忠為師,潛心鉆研,獲益極大。后來由于劉秉忠、張文謙的推薦到元政府中做了管理水利的官。守敬一生除了從事天文學研究外就是致力于水利事業,取得了許多成就,如晚年領導整修北京至通州的運糧河,巧妙地解決了北京城的水源問題。元朝初年在歷法上沿用遼金以來的《大明歷》,誤差越來越大。劉秉忠“議欲修正”,還未著手便死去了。至元十三年(1276),忽必烈決意創造新歷,設立專門機構太史院,命王恂、郭守敬主要承擔這項任務。守敬認為要想編制出一部準確的歷法,必須有精密的儀器所測出的數據作基礎。他親手創制了簡儀、仰儀、圭表、玲瓏儀等十余件在當時具有先進水平的天文儀器。在全國設立二十七個觀測站,南到云南滇池、西到甘肅涼州,東到朝鮮、北到鐵勒(今蘇聯貝加爾湖附近)。1279年滅亡南宋,又派人去海南島觀測,規模空前廣泛。在實際觀測中,他測定黃道平面和赤道平面的交角為二十三度九十分,打破了自漢朝以來一直沿用的二十四度的舊說,與當時的實際交角誤差極小。同時還對二十八宿距度進行測定,減小了誤差,比前代測定的精度提高一倍。至元十八年(1281年)經過郭守敬等人多年艱苦勞動制成的新歷正式頒布了。根據“敬授民時”的古語,新歷起名叫《授時歷》。這是我國古代最優秀的一部歷法,它取得的成就是多方面的。通過總結前人的經驗結合當時的實測,《授時歷》獲得了一些準確的天文數據。它以365.2425天為一年,比地球繞太陽一周的實際時間只差26秒,與現今世界通行的格利哥里歷的周期相同,但格利哥里歷比《授時歷》晚了整整三百年。它從冬至,歲余,日躔(chán)、日月離、日出入晝夜刻等七個方面考正了古歷法的誤差,所謂“考正七事”。并從太陽盈宿、日行遲疾、黃赤道差,黃赤道內外度、白度交周等五方面進行了詳盡推算,所謂“創法五事”。還發明了三差內插法,合于球面法等計算公式。由于這部新歷推算節氣較為準確,益于農事,不僅通行全國并且傳到朝鮮、日本、越南等國。明代改名《大統歷》,繼續使用。了解和研究這一問題可閱讀《元史·郭守敬傳》、《元史·天文志·歷志》。懷治《郭守敬造授時歷》(《文匯報》1961年6月11日),錢寶琮《授時歷法略考》(《天文學報》1956年12期)。