在七百多年前的元朝,有这样一位奇人,于天文、历法、数学、水利等诸多领域皆造诣深厚,动手能力更是超凡绝伦,所打造的仪器,领先世界数百年之久。
月球上有一座环形山以他命名,天上有一颗小行星以他命名,国家天文台最大的望远镜也叫他的名字。
他就是郭守敬。
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别人家的孩子:十五六岁就自己造仪器
郭守敬是河北邢台人,1231年生。他从小跟着爷爷郭荣长大。爷爷是个大学者,“通五经,精于算数、水利”。在爷爷的教导下,郭守敬小时候就养成了极强的动手能力。
究竟有多强呢?《元史》中记载他“生有异操,不为嬉戏事”,意思是他从小就与众不同,不热衷于小孩子那些瞎玩的事儿。
十五六岁的时候,他看见书上有一张测天用的浑仪插图,自己用竹篾扎了一架,还堆了个土台子放在上面观测星星。
十五六岁时,他偶然在书中看到一张测天用的浑仪插图,竟自己动手用竹篾扎出了一架浑仪模型,还特意堆了个土台子,将模型置于其上观测星星。十五六岁的年纪,放在如今不过是个初中生,当别的孩子还在玩泥巴时,郭守敬已然在尝试制造天文仪器了。
不仅如此,他还依据一张拓印的莲花漏图,凭借自己的钻研,弄明白了这种当时最为先进的计时仪器的运作原理。看书看图就能动手做出来,这动手能力,放到今天也是顶级工程师的水平。
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水利专家:忽必烈听了直夸
郭守敬不光会看星星,治水也是一把好手。
中统三年,元朝重臣张文谦向忽必烈举荐郭守敬,称他“巧思绝人”,脑子灵光得超乎常人。忽必烈随即召见郭守敬,郭守敬当面陈述了六件水利大事。
《元史》记载,每奏一事,世祖叹曰:“任事者如此,人不为素餐矣。”
忽必烈听完每一件都感叹:干事的人要是都像他这样,就没有吃白饭的了。
后来,郭守敬前往西夏修水利。当时,当地的水利设施因战乱遭到严重破坏,郭守敬将那些被毁的古渠全部修复,“因旧谋新,更立闸堰”。他一共修了十二条主渠、六十八条支渠,使得九万多顷土地重新获得灌溉。当地百姓感激涕零,还为他立了生祠。
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造仪器狂魔:一口气打造十二种天文仪器
1276年,忽必烈灭了南宋,下令修订新历法。郭守敬被任命负责制造仪器和天文观测。
他一上任便发现,现有的天文仪器太过陈旧,根本无法满足需求。《元史》中记载了他所说的一句话:“历之本在于测验,而测验之器莫先仪表。”用通俗的话讲,历法的根本在于观测,而观测的工具至关重要。
既然工具不行,那就自己动手打造。于是,郭守敬开启了疯狂造仪器的模式。他先后打造了简仪、高表、候极仪、浑天象、玲珑仪、仰仪、立运仪、证理仪、景符、窥几、日月食仪、星晷定时仪,一口气做出了十二种天文仪器。
其中最为厉害的当属简仪。以往的浑仪结构极为复杂,圈圈套圈圈,许多天区都被遮挡住了。郭守敬对浑仪进行了大胆简化,制成了简仪。简仪的观测范围更大,精度也更高。
简仪上的赤道经纬仪是世界上最早的赤道装置。欧洲直到1598年,才由丹麦天文学家第谷发明出类似的装置。而且,简仪上用来减少摩擦的机械装置,比达·芬奇类似的发明早了二百多年。
三百多年后欧洲人才做出来的东西,郭守敬在十三世纪就做出来了。
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《授时历》:领先世界三百年的历法
有了这些精密仪器,郭守敬开始大干一场。
他组织了一场规模空前的大规模天文观测,在全国设立了二十七个观测站。这些观测站东至朝鲜半岛,西到河西走廊,北达西伯利亚,南抵南海,堪称当时世界上规模最大的天文观测活动。
经过长达四年的不懈努力,1280年,新历法终于编成。忽必烈亲自将其命名为《授时历》。
《授时历》算出的回归年长度是365.2425日。这个数值和今天世界通用的公历完全一样。但公历是1582年才颁布的,这意味着郭守敬比西方早了整整三百年就得出了这一精确数值。
《授时历》是中国古代最精良的一部历法,一直用了三百六十多年。
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通惠河:让忽必烈亲自命名
修完历法,郭守敬又去搞水利了。
1291年,他提出修建一条从大都(北京)到通州的运河。这项工程难度极大,因为北京地势比通州高,且水源不足。
郭守敬想出的办法是:从昌平白浮泉引水,沿途汇集西山各处泉水,汇入瓮山泊(也就是今天的昆明湖),再引入积水潭。全程修建了二十四座水闸,用于分段调节水位。
1293年秋天,工程完工。
忽必烈从上都返回,经过积水潭时,看到河面上船只往来如梭,顿时龙颜大悦。《元史》记载:“帝还自上都,过积水潭,见舳舻蔽水,大悦,名曰通惠河。”
皇帝亲自为这条河取名为通惠河,还赏赐给郭守敬一万二千五百贯钱。
这条河的建成,打通了京杭大运河的最后一段,使得南方的粮食能够直接通过船只运到北京城。
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神人也有“不听劝”的时候
郭守敬晚年还发生了一件事,特别能说明他的水平。
大德二年,元成宗召郭守敬前往上都,商议修建铁幡竿渠。郭守敬仔细查看地形后说道:“山水频年暴下,非大为渠堰,广五七十步不可。”
意思是,这地方年年都会爆发山洪,渠道必须挖到五七十步宽,否则根本无法抵御洪水。
然而,负责管钱的官员嫌花费太大,认为郭守敬的说法过于夸张,于是将渠道宽度缩减了三分之一。
第二年,大雨倾盆而下,山洪暴发,由于渠道宽度不够,根本无法容纳汹涌的洪水,结果人畜庐帐全被冲走,甚至差点淹到皇帝的行宫。
元成宗后怕不已,对大臣们说了一句载入史册的话:“郭太史神人也,惜其言不用耳。”
郭太史真是神人啊,可惜没听从他的话。
结语
1316年,郭守敬去世,享年八十六岁。
七百多年过去了,他的《授时历》早已被更精确的历法取代,他修的通惠河也变了模样。但月球上有一座环形山以他的名字命名,天上有一颗小行星以他命名,国家天文台最大的望远镜叫“郭守敬天文望远镜”。
一个七百年前的中国人,用自己的双手,把名字刻在了天上。
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