他是中國元代傑出的天文、水利、數學、儀器儀表製造專家!

郭守敬是中國元代傑出的天文、水利、數學、儀器儀表製造專家。他一生科技成就有十幾項遙遙領先世界水平,為人類科學事業的發展做出了巨大貢獻,受到中國乃至世界人民的敬仰。二十世紀六十年代,中國郵電部發行了兩枚郭守敬紀念郵票;七十年代,國際天文學組織,為紀念郭守敬傑出的科學成就,將月球背面的一座環形山和太空中編號為2012號的小行星,分別以郭守敬的名字命名。

他是中國元代傑出的天文、水利、數學、儀器儀表製造專家!

郭守敬,字若思,元初邢州人(今河北邢臺人)。他是我國元代傑出的科技專家。他在天文歷算,河工水利以及測量學與機械學等不同領域,都做出了極其卓越的貢獻。他一生的官職並不算高,歷任都水監(相當於水利局長),同知太史院事及太史令(中央天文臺副臺長及臺長),晚年授昭文館大學士(一種高級榮譽職稱)等職務。但由於在科學上的建樹,使得他在國內外一直受到高度讚揚和崇敬。在我國,中國歷史博物館作為著名歷史人物而陳列了他的胸像,給予他應得的歷史地位,並且在1962年專門發行了一組紀念郵票。

郭守敬在學術上能夠取得如此多的成就是有一定根源的。唐宋時期本是我國科學技術高度發達的時代,郭守敬的祖父郭榮本又精通算數、水利之學,他從小就受家庭的薰陶和培育。少年時代的郭守敬勤奮學習,熱衷於科學實驗,並取得了一些成績。郭守敬在祖父的影響下,熱衷於觀察周圍的自然現象,創作儀器。他的才能在十五六歲時就已顯露出來,從他製作的“蓮花漏”就可以看出他是一位刻苦鑽研的人。郭榮為了讓自己的孫子開闊眼界,進一步深造,把他送到自己的好友劉秉忠門下學習。劉秉忠深通天文、算數、地理、音律。這些知識為郭守敬打下了良好而堅實的基礎。

他是中國元代傑出的天文、水利、數學、儀器儀表製造專家!

郭守敬不僅在天文、數學、儀器製作等方面成績卓著,在水利工程方面也有突出的貢獻。他早年邢州治水,嶄露頭角,贏得“習知水利,巧思絕人”的讚譽。1264年他在西夏治水,提出“因舊謀新、更立問堰”的主張,主持修復了已廢壞淤淺的唐來渠、漢延渠,以及其它乾渠和支渠,使之可灌農田九萬多頃。在元大都水利建設中表現出他超人的才華。

1260年南宋敗亡之勢已定,忽必烈籌劃營建中都(今北京),準備日後定都於此,控制全國。為此,忽必烈召見當時在經史、天文、水利等方面卓有成就年僅32歲的郭守敬。當詢問治水大計時,郭守敬提出“水利六呈”,把燕京西北玉泉山腳下湧出來的泉水,引進金朝時挖掘的已廢棄的舊河道。溝通燕京到通州的漕糧運輸運河。忽必烈聽後很高興,命郭守敬主持此項水利工程。此一工程先把玉泉山泉水引入河道進京,再導之入舊河道。不久,工程即完工。但玉泉之水流量有限,此水入京,初步解決了城內用水,但未能恢復漕運。然而,引玉泉之水入京是郭守敬為北京水利所建第一功,也是歷史上大規模開發玉泉水利的最早記錄。從元代到解放初期,玉泉水一直是北京城市用水的主要水源。

他是中國元代傑出的天文、水利、數學、儀器儀表製造專家!

1264年忽必烈下令營建中都。大規模的建築工程在北京展開,大規模城建所需的石料和木材,大多從西山開採後轉運到城內建築工地。為了恢復漕運和打通西山至北京城內建築材料的水上運輸,郭守敬又提出和實施了永定河濟運工程。永定河位於北京西南,為北京五大河流之一,是典型的多泥沙河流,金、元、明均稱之為盧溝河,清康熙時改其名曰無定河。金定都北京後,曾經從北京的西南20公里處麻峪村金口(今石景山西北)開鑿一條運河,把永定河水引出,引至北京北護城河。這段開鑿的人工運河,當時取名金口河。但由於夏秋雨量充沛時,永定河水猛漲,泥沙俱下,日久水位提高,使城區和城外的居民遭受洪水的襲擊。而春冬少雨時,河水很強,舟船無法通行。無奈金朝只好堵金口,廢此工程。郭守敬總結金引水失敗的教訓,提出在金口至北京段開一條寬大且深的路洪道,夏秋雨季輸導洪水,以減少洪水帶來的危害,之後再開金口,引河水入金代開鑿的漕運河道,為城建工程和漕糧運拍之用。1266年溢洪道和開金口工程動工,不久完工。但此計劃只解決了洪水氾濫問題,並沒有解決泥沙問題。載有木石的木筏和小船可以在河上行駛,巨大的運糧船卻無法在泥沙滾滾的河水中行駛,漕運問題沒有解決。但永定河這一大害河,能被郭守敬合理地開發利用,這在永定河歷史上還是空前的。

他是中國元代傑出的天文、水利、數學、儀器儀表製造專家!

1372年,元世祖忽必烈下令改中都為大都,把北京作為元朝的首都。元朝的政府機關,蒙古貴族、官僚、軍隊源源湧入北京。城內用水及糧食需求量的驟增,成為當時北京最嚴重的問題。當時南糧北調,京杭大運河北至通州,通州至北京還有35公里的轉運路程,其任務也是十分艱鉅的。金代時糧食供應緊張,一度開中都運河,試圖將糧食由通州漕運至京。但因水源不足,終未實現。元定都後,缺水、缺糧的情況遠遠超過了金代。運輸成為當時的首要問題。此時興修運河,實現漕糧水運,首先要解決水源問題。為此,屢次治水有功,多次被忽必烈召見,時已升任都水監(負責全國水利工程的最高行政官員)的郭守敬,為徹底解決漕糧運輸,提出了大規模橫跨流域調水的白浮甕山河引水計劃,即“白浮甕山河”方案,並得到忽必烈的贊同。這個方案首先把昌平鳳凰山下的白浮泉(今龍泉)引入甕山泊(今頤和園昆明湖);為增加水量,引白浮泉水採取迂迴西山山餾的引水路線攔截自西山東藏的雙塔、榆河、上源、一畝、玉泉諸水,使之一同匯入甕山泊;然後由甕山泊經高梁河(今昌平長河)匯入北京城內積水潭,再由積水潭引水向南匯入金代運糧河,直趨通州。這一龐大水利工程困難之一,是北京西北地勢低,泉水難以向東南注入甕山泊。為解決此難題,郭守敬走遍大都西北郊,勘察地形,選擇引水路線,最後決定沿西山山麓修築一條長達30公里的堤堰,引領泉水先曲折向西然後折向東南沿西山注入甕山泊,這就是當時的“白浮堰”。其使西北諸路泉水合而為一,洶湧而入甕山泊,使之成為大都西北的一座人工水庫。於是甕山泊之水經高梁河入北京城,注入積水潭,然後由積水潭向東南流出文明門(今祟文門),最後入新運河。這一工程另一個難題是北京東南地勢低,地面坡降過大。河水洶湧而入通州,不但浪費寶貴的河水,而且漕船逆水而上,行駛異常艱難。為此郭守敬決定在28公里的通航河道上建24座閘,以蓄積水流,保持水流平穩,既使於漕船行駛,又可分水灌溉兩岸農田。每閘分上下兩個閘門,漕船駛到,一啟一閉,保持較高的水位,使漕船在較深的水面上順利駛過河閘。到1293年,經過一年多的努力北京至通州運河水道竣工通航。運河起點為通州高麗莊,終點在北京城內積水潭。這就是歷史上著名的通惠河。此運河的開通,徹底解決了漕糧運輸問題。同時兩岸的農業得到了很快發展,南方商賈等紛紛駕船來京,活躍了南北經濟、文化等方面的交流,大大促進了元大都的繁榮。

他是中國元代傑出的天文、水利、數學、儀器儀表製造專家!

郭守敬不僅在水利方面表現出傑出的才華,而且在天文、曆法等領域亦有著突出的貢獻。

元朝初年沿用金朝《大明曆》誤差較長,往往有“前日中秋節,今夜月方圓”的現象。郭守敬受命負責改革《大明曆》的編纂。他提出“歷之本在於測驗,而測驗之器莫先儀表”。1281年新曆《授時歷》頒佈施實,365.02425天為一年,較地球繞太陽一週的實際時間只差26秒,與國際現在通行的《格里曆》週期相同,但1682年頒佈的《格里曆》比《授時歷》晚了301年。

據《元史》載:1276年一1279年間,郭守敬共研製簡儀、高表、候報儀和仰儀等十八種儀表,其中簡儀比698年丹麥天文學家第谷的同類儀器早300多年。郭守敬以他的豐碩的科技成果得到中外科技界的推崇與讚譽。明代著名科學家徐光啟稱他的歷法“世所共推,超越前代”。英國皇家學會會員李約瑟先生指出:對於現代望遠鏡廣泛使用的赤道裝置來說,郭守敬的做法實在是很早的先驅。

他是中國元代傑出的天文、水利、數學、儀器儀表製造專家!

1316年這位為人類科學事業辛勤耕耘了60多年的科學家,以86歲的高齡逝於知太史院事任上。他一生在天文、數學、水利諸多方面的傑出貢獻,受到中國人民和世界人民的尊重和敬仰。他和張衡、蔡倫、祖沖之、僧一行、孫思邈、沈括、李時珍被推為我國古代八大科學家。國際天文組織做出決定,將月球背面的一座環形山和太陽系一顆國際編號為2012小行星,以郭守敬的名字命名。以示紀念他在科學事業上的突出貢賦。


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