Astronomy 版 (精华区)

发信人: reise (旅行), 信区: Astronomy
标  题: 四、郭守敬和授时历
发信站: 哈工大紫丁香 (2003年10月19日16:07:46 星期天), 站内信件

　

郭守敬（1231—1316年），字若思，顺德邢台（今河北省邢台市）人，是元代著名
的科学家。他在天文仪器制造、天文观测和水利工程等科学技术领域中成绩卓著，
他与王恂等人共同编制的授时历则是我国古代历法发展到巅峰状态的标志。

郭守敬一生先后设计制作的天文仪器约有20种，除前已提及的简仪、高表、景符以
外，还有仰仪（用于测量地方真太阳时和太阳视赤纬，亦可用于观测日食）、玲珑
仪（用于观测日、月的赤道坐标，又有假天仪的功能）、正方案（用于厘定方向和
测量地理纬度）、七宝灯漏（自动报时仪）和水浑运浑天漏（自动演示日月星辰运
行状况的仪器）等等。它们无不具有结构新颖、实用有效的特点。郭守敬在此领域
中，以其数量之多，质量之高和创新之众，勇冠历代天文仪器制造家之首。(55)

他主持进行了大量的天文观测工作。除上已述及的恒星位置测量、冬至时刻、回归
年长度、五星近日点黄经等之外，还对月亮过近地点和降交点的时刻、平朔时刻，
北京每日太阳出入时刻，冬至时太阳所处恒星间的位置（冬至日躔），五星平合时
刻等一系列天文数据，进行了长期仔细的和带创造性的测量工作，均取得了较好的
成果。如对冬至日躔的测定，郭守敬主要采用后秦姜岌的月食冲法，同时采用姚舜
辅发明的方法：先测定太阳与金星之间的度距，再测定昏旦时金星在恒星间的位置
，进而推算出冬至日躔的数据。在姚舜辅法的基础上，郭守敬又增加月亮和木星为
观测对象，从而得到尽量多的可资利用的第一手观测结果。经三年的不懈努力，郭
守敬共得134个数据，(56)最后定出1281年冬至时太阳在赤道箕宿十度，这与理论
值之差仅约0.2°，足见郭守敬观测工作之精良可靠。

他还主持了一次大规模的、全国性的天文测量工作，共选择了27个观测点，遍布全
国各地。观测内容与一行当年的测量相仿，但从规模和精确度上均远远超过前人。


所有这些天文测量工作，都为授时历的编制提供了切实可靠的第一手材料，亦即把
授时历的编制建立在坚实的实践基础之上。此外，授时历还充分吸收前代历法的精
髓，并有所创新。

授时历废止了上元积年法，而以实测历元取代之，即它以1281年为历算的起始年份
，这一年的各历法要素，如冬至时刻和日躔、平朔、月亮过近地点和降交点、五星
平合等等，均由实测而得，并分别令其为有关历法问题计算的起始点。授时历还以
万分法代替分数法。这二点是郭守敬等人总结前人经验基础上作出的明智抉择。

对于日月五星运动不均匀改正的计算方面，授时历明确应用了完善的三次差内插法
。研究表明，这些算法与古代希腊和印度所使用的相应算式的精度相当，即在这一
论题上，中西天文学达到了殊途同归的境地。(57)

授时历还提出了黄道宿度变换、白赤道宿度变换和太阳视赤纬计算的数学公式，这
些公式是由数学方法推衍而得的，与前人类似公式得来的途径大不相同。考其所用
的数学方法，实际上已经开辟了通往球面三角法的蹊径，所以具有天文学和数学进
展的双重意义。(58)

授时历自元及明行用了360余年，它作为我国古代传统历法发展的高峰，同时也是
终结而载入史册。

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