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郭守敬

  郭守敬,宇若思,邢台(今河北邢台)人,出身于书香门第,其祖父郭荣精通天文、数学、水利,是金、元时期著名的学者。耳濡目染,使郭守敬从小就对科学知识有浓厚兴趣,20岁时就制作出了一台非常精确的铜质莲花漏(计时器)。后来,他把这个莲花漏献给了元世祖忽必烈,深得赏识。又因他通晓水利,元世祖任命他为都水少监(水利官员),由此郭守敬走上了科学发明的道路。

  忽必烈统一中国后,为了掌握四季时节气候变化规律,指导农业生产,设立专门机构,于元至元十三年(公元一二七六年),任用著名的科学家郭守敬、王恂进行了一次规模巨大的历法改革。郭守敬是一位杰出的科学家,他首先提出:“历之本在于测验,而测验之器,莫先于仪表”的正确主张。在元世祖忽必烈的大力支持下,在历法的改革中,经他的手创造的天文仪器有:简仪、高表、浑天象等18种,其中最重要的是简仪和高表。当时,郭守敬在东起朝鲜半岛,西至河西走廊,北到西伯利亚,南达南中国海范围内,建立了27个观测站,进行“四海测验”。登封告成的观星台,就是当时全国的中心观测站。至元十六年(1279年),郭守敬来到登封告成镇。历史上周公姬旦、南宫说、姚玄、一行等先贤都以此地为大地中心,测量日影,验证季节时令的变化,经过一番考察,郭守敬决定在这里建设一座中心观测台。他亲自设计建台方案,率领众人在“周公测景台”旁建起了自己的“观星台”,即现在的登封观星台。

  观星台为砖石结构建筑,由覆斗状的台体和石圭(gui)组成。台上是观测星象和计算测量数据的场所;石圭又称作“量天尺”,是测量水平的仪器。郭守敬,王恂等人测影时,在石圭上面的两条平水渠中,装水取平,根据“针孔成象”的原理放置“景符”。在台上40尺处,架横梁一根。日中时,梁影通过“景符”投射在石圭上,这就是当天的日影长度,郭守敬等人通过实地测验,掌握了日、月、星辰和地球的运转规律,测定了二十四节,特别是夏至、冬至、春分、秋分的精确时刻,推算出一个回归年的长度为365.2425日,合今天为365天5时49分12秒,与现代天文学家用精密仪器测出地球绕太阳一周的实际时间只差26秒。郭守敬于至元十八年(1281年)制订出新的历法,根据《尚书》里的“敬授天时”这句话,元世祖忽必烈把这部新历法定名《授时历》,并颁行全国。《授时历》与现今世界许多国家使用的格利高里历(即公历)分秒不差,而却比格利高里历早了三百年。

  登封观星台是中国现存完好的最早一座天文建筑,也是世界上现存最早的天文台之一。观星台不仅可以测日影,而且可以测量星辰。史书记载:观星台的作用是“昼参日影,夜观极星,以正朝夕”。 观星台是中国天文科学领域中的珍贵遗产,它与中国古代的“四大发明”——造纸术、印刷术、指南针和火药有着同等重要的地位,是中华民族的象征。而今,郭守敬与观星台已被载入中国小学五年级的课本当中,成为弘扬科学、启迪人生的重要篇章。高表式的观星台为郭守敬的独创,当时全国只有六处,但从实测记录和实物看,只有大都(今北京)和阳城(今告成)两处,保存至今的,只有阳城一处了。观星台是我国天文科学发展史上的宝贵遗产和重要的实物资料,反映了我国古代天文科学发展的卓越成就,对于研究我国天文史和建筑史都有很高的价值。

  因郭守敬的巨大贡献,1977年,经国际小行星研究会批准,将中国科学院紫金山天文台在1964年发现的第2012号小行星,正式命名为“郭守敬星”。1981年,国际天文学会在北京召开会议,决定将美国在月球上发现的一座环形山,命名为“郭守敬山”。