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2023-11-27
郭守敬《授时历》：中国历史上最优秀的星表和历法
【摘要】：使用这些仪器，郭守敬又进行了一次全面的测天工作，并在此基础上编成了中国历史上最为优秀的星表。这些著作除《授时历》经后人载入《元史》外，其余均未流传后世。《授时历》是中国古代最优秀的历法，也是使用时间最长的历法。从元代颁布开始，历经整个明代，一直到清初的360多年中，行用的历法实际上都是《授时历》，只是名称有所变化而已。《授时历》之所以沿用这么长时间，和它的计算精度非常高有很大关系。
郭守敬（1231-1316年），字若思，顺德邢台（今河北省邢台市）人。在其少年时候，他的父亲就去世了。他是在祖父的抚养和教育下长大成人的。郭守敬的祖父是个很有学问的人，他不仅精通数学和水利，而且特别喜欢结交那些有知识的士大夫，这就给少年郭守敬营造了一个学习天文知识的良好环境。
元世祖中统三年（1262年），郭守敬入朝为官。开始时主要在水利部门工作。至元十三年（1276年），元世祖忽必烈下令编制新历法，并成立了一个专门编制新历法的太史局，任命郭守敬为负责人之一。郭守敬坚持认为，制定历法必须以实际测量为基础，而要进行观测就必须有先进的仪器才行。为了精确汇集天文数据，以备制定新的历法，郭守敬简化了中国传统的观测仪器浑仪，精心设计创制了一整套闻名世界的简仪以及仰仪、高表、景符、窥几等优秀的天文仪器。使用这些仪器，郭守敬又进行了一次全面的测天工作，并在此基础上编成了中国历史上最为优秀的星表。
《钦定授时通考》书影
同时，郭守敬根据“四海测验”的结果，并参考了1000多年的天文资料，70多种历法，互相印证，排除了子午线日月五行和人间吉凶相连的迷信色彩，按照日月五行在太空运行的自然规律，在至元十七年（1280年年），编制了代表中国古代传统历法最高成就的《授时历》。
《授时历》推算出的一个回归年为365.2425日，即365天5时49分12秒，与地球绕太阳公转的实际时间只差26秒钟，和现在世界上通用的《格里高利历》（公历，俗称阳历）的周期一样，但《格里高利历》是1582年才开始使用，比郭守敬的《授时历》晚了300多年。元至元二十三年（1286年），郭守敬迁升太史令，他仍继续天文观测和天文学的研究及著述工作。他的天文学著作有14余种，105卷。这些著作除《授时历》经后人载入《元史》外，其余均未流传后世。
《授时历》是中国古代最优秀的历法，也是使用时间最长的历法。从元代颁布开始，历经整个明代，一直到清初的360多年中，行用的历法实际上都是《授时历》，只是名称有所变化而已。
《授时历》之所以沿用这么长时间，和它的计算精度非常高有很大关系。首先，它制定了当时世界上最为精确的天文资料，如它的回归年的长度；其次，它吸收了《统天历》首先发现回归年的长度在逐渐变小的观点，规定100年中回归年的长度减小0.0001日，虽然这个数值有点大，但它与《统天历》相比，还是要精确一些；再次，《授时历》废除了沿用了上千年的上元积年和用复杂分数表示天文资料的办法，不仅大大减少了计算量，也保证了计算精度。《授时历》在计算方法上也有很大的创新，如为了对太阳、月亮的不均匀运动进行改正创造了三次插内插法；为了进行黄道和赤道宿度之间的转化以及太阳视赤纬的转化，而创立了类似球面三角法的算法和平立定三差法，这在世界数学史上也是开创了先例的。
郭守敬晚年又转向水利工作，邢州治水，初露锋芒；大都（北京）治水，使元朝后历代国都兴建于此；西夏（今甘肃、宁夏一带）治水，黄河探源，为民造福深远。鉴于郭守敬的突出贡献，1303年郭守敬72岁时，元成宗发布命令：“凡七十二岁的官员都去职返里，惟独郭守敬以纯德实学，为世师法继续留任。”
为了纪念这位伟大的天文学家，1962年，我国邮电部发行了绘有郭守敬半身像与简仪的两枚纪念邮票；1981年，国际天文学会在北京召开会议，隆重纪念郭守敬诞辰750周年，国际天文学会将美国在月球上发现的一座环形山命名为“郭守敬山”；1997年，经国际小行星研究会批准，中国科学院紫金山天文台把他们在1964年发现的编号为2012号小行星，正式命名为“郭守敬星”。
（马一玲）
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