一、科學家郭守敬
郭守敬,字若思,河北人,生於1231年。郭守敬的家學很深,他的祖父郭榮精通數學和水利。在這樣的環境中,郭守敬自小耳濡目染,自然會對科學感興趣。他曾經自己動手做過一些小的天文儀器,受到了他祖父的喜愛。郭榮把他送到精通天文、地理、數學的老朋友劉秉忠那裏去學習,這使郭守敬的學業有了更大的長進。
元朝統一華夏大地後,使用的曆法是《大明曆》。可《大明曆》已經用了700多年了,誤差很大,這就促使元朝政府要組編一套新的曆法。南宋滅亡後,忽必烈開始進行這項工作。1276年,郭守敬被調到太史局,和王恂一起負責編製新曆。
修曆的過程中,郭守敬十分注重實踐,他提出了:“曆之本在於測驗,而測驗之器莫先於儀表。”所以,郭守敬首先集中精力對舊有的儀器做了仔細檢查,後和工匠一起研製了近20種新的天文儀器,其中最主要的有簡儀、仰儀、圭表以及和它配合使用的景符等儀表。
“簡儀”是郭守敬對天文學的一大貢獻。他在渾天儀的基礎上,針對渾天儀存在的缺點進行了革新改造。經他改造後的天文儀器,再不會發生因為圓環數過多而遮掩尾體的現象,所測得的二十八宿星的位置也更加準確了。由於這一儀器既精確又簡單,故也稱其為“簡儀”。簡儀的結構與現代的“天圖式望遠鏡”基本上是一致的,被後人譽為“臻於精妙”的天文儀器。在歐洲,像這樣結構的天文儀器,直到18世紀才從英國流傳開來。
郭守敬製作的這些儀器都有實用、簡便、靈巧、精確的特點。這就為他製作精確的曆法提供了必要的物質條件。郭守敬等人根據大量觀測資料,仔細研究了自西漢以來的70種曆法,經過精密的測算後終於編製出了新曆法——《授時曆》。