郭守敬在科学上取得了什么成就?
郭守敬,字若思,顺德邢台(今河北邢台)人。他是元代最杰出的天文学家。他在科学上的贡献是对于天文学的研究和天文仪器的制造,同时,在其他领域也取得了不少成就。
古代集市图因为辽金以来的《大明历》已经使用很久了,误差越来越大,因此,忽必烈决定设局改定历法,命当时著名学者许衡、王恂、郭守敬负责这件事。郭守敬认为,要想制定精确的新历,必须首先制造和改制天文仪器。制造天文仪器是郭守敬在科学上取得的第一项成绩。
首先,郭守敬制造了简仪。简仪比以前所用的浑仪简单方便,但设计精确,刻度最小分格达到1/36度,观察结果也自然准确了许多。为了观察太阳的位置和日食,郭守敬还设计了仰仪。他还改革了圭表,创制了景符等仪器。圭表是观察日中影长变化以决定春分、秋分、夏至、冬至的天文仪器。郭守敬改革后的圭表,使观察的误差下降到原来的五分之一。景符是定影像的仪器。景符和圭表结合起来使用,可以观察太阳、星星和月亮。
利用这些仪器观察、测量所取得的成就,是郭守敬在天文学研究上的第二大成就。经过大规模地观察,他不仅测定了各观察点的纬度与夏至日昼夜长短,还测定出黄赤交角为29°90′(合今23°33′53″),这个数字与当时实际交角有极小的误差,但这被认为是科学上的一大进步。
在实际观察与天文研究的基础上,郭守敬等人编制出了著名的《授时历》。《授时历》采用的是一年为365.2425日这一观察研究数据,这个数据比地球实际上绕太阳一周的时间仅仅差26秒。当时这是世界上最精确的数据。《授时历》的出现,对农业生产有很大的帮助。
在水利工程建设方面,郭守敬也有光辉的成就。这集中体现在他负责修建疏通的大都至通州的运河,极大地方便了南北的漕运。此外,郭守敬在数学方面也有成就,写了一些专著,可惜现在这些著作都失传了。
郭守敬把自己的一生都献给了科学事业。他亲自从事科学实验,善于吸取前人长处,因而取得了卓越的成绩。他十分勤奋,直到八十六岁去世时,他也没有中断自己的研究。