郭守敬在科学上取得了哪些成就?

郭守敬(1231—1316)是元代杰出的科学家,在天文学、数学、水利工程、仪器制造等方面都取得了很大的成就,尤其是在天文研究和天文仪器的制造方面。他也是中国古代著名的天文学家。1970年,国际天文学会将月球背面的一个环形山命名为“郭守敬”;1977年,中国紫金山天文台将一颗新发现的小行星命名为“郭守敬”。

郭守敬出生在邢台(今河北邢台)。他的祖父郭蓉是一位精通数学和水利的学者,对少年时期的郭守敬影响很大。

他从小就喜欢观察自然,探索事物的奥秘,自己动手做玩具。其祖父与刘、、等几位当时的大学者是好朋友,并将郭守敬送到他们手里学习。20岁那年,郭守敬开始在水利方面大显身手。

郭守敬32岁时,张文倩赏识他的才能,郑重向忽必烈推荐他。忽必烈召见他时,郭守敬提出了发展华北平原水利的六点新建议,得到忽必烈的极大赏识,被任命为水利官员。他跟随张文倩出使西北地区,在河套灌区修了许多古运河,使当地农业生产获得大丰收。后来在工部当博士,成为元朝主管水利的主要官员,主持了京杭大运河的修复和通航等重大工程。

郭守敬主持水利工程时,经常要测量地形。经过研究,他将其中大部分与以海平面为基准的汴梁地形进行了对比。这是我国地理学中“海拔”概念形成和应用的最早例证。

早在元朝统一全国之前,刘就建议修改历法,因为辽金以来一直沿用的《大明历》年代久远,误差越来越大。后来忽必烈接受了这个建议,于1276年设立专门机构太史局修订历法,并派张文倩、王勋、郭守敬主持此事。

为了准确观测天象,郭守敬首先开始研制天文仪器。他认为“历以考为基,考之器不在器前”。在整个修订历法的过程中,郭守敬先后创造了简易仪、高表、气候仪、浑天仪、精致仪、直立仪、景观符号、日食仪、计时仪等十几种精美的天文仪器。据元史说,郭守敬研制的天文仪器“都是精巧别致,盖古人所没有的”。1279年,在大都城的东南面建造了一座观测天象的“灵台”,这是当时世界上设备最齐全的天文台。

郭守敬用自己的仪器在天文观测方面取得了一系列重大成就。比如他重新测得黄道面与赤道面的交角为23度33分5秒3,比之前认为的24度要精确很多;探测到1000多颗未命名恒星,使记录的恒星从1464颗增加到2500颗,并编制了星表。而在欧洲65,438+04世纪文艺复兴之前,只探测到65,438+0,022颗恒星。由此可见,郭守敬的天文观测业绩在当时确实处于世界领先水平。

至元十八年(1281年),郭守敬等人经过多年努力,编撰了《守时历》,正式颁布。新历法以365.2425天为一年,比地球绕太阳一周的实际时间只差26秒。这和现在的公历是一样的,只是早了300多年。这种历法由于节气计算准确,对农业生产有很大帮助,很快被中国周边一些国家采用。

郭守敬还是有很多科研成果的。他的作品有14种,100多卷。可惜目前大部分都已经失传了。但郭守敬的卓越成就,使他的名声在中国科技史乃至世界科技史上永远闪耀。