元代杰出科学家——郭守敬
范　玉　琪

　　郭守敬（1231—1316年），字若思，河北邢 台县人。祖荣，号鸳水翁①，通五经，精于算术、水利。
　　 郭守敬幼年时，有志于学，不为嬉戏事。年十五六，得 石刻本莲花漏图②，己能尽究其理。年十八，和中山（河北唐县）王恂共同就师于刘秉忠（河北邢台县人），同学于邢 西一百四十多里的紫金山，刘秉忠和张文谦（河北沙河县 人）、张易也曾在紫金山同过学。刘、郭、工、张、张，史 称“紫金山五杰”，自成学派，均成为元代著名的学者、政 治家和科学家。
　　 金、元之际，蒙古骑兵频岁南掠，中州板荡，社会经济 遭到极大破坏。刘秉忠、张文谦早入忽必烈潜邸⑧，倍受信任，谏忽必烈派良吏往治部州，以使四方取法。1251年，因 刘秉忠举荐，张耕、刘肃来治邢州，招抚流亡，修复水利， 兴铁冶，黜贪暴，扶孤弱。不期同。户增十倍，邢乃大治。 其时，郭守敬年二十一，为之审视地形，立准计工，修复了 今达活泉东被淤没多年的旧河道和石桥，由是闻各四方。大 诗人元好问闻之，文其事于石、题为《邢州新石桥记》，文 收于各种刊本的遗山先生文集中。
　　1260年，忽必烈即位，是为世祖. 1271年，建国号大 元。元朝，是在我国历史上具有重要地位的一个朝代。 1262年，张文谦以守敬习知水利，思巧过人，荐于世祖，蒙 召见于上都（元朝夏都，位于今内蒙古正蓝旗）。守敬面陈
水利六事，每奏一事，忽必烈皆叹服，曰：“任事者如此， 人不为素餐矣！”④逐授提举诸路河渠⑤。
　　1264年，守敬随 张文谦行省西夏（今宁夏一带），修复唐来，汉延诸渠，因旧谋新，更立锸堰，灌田九万余顷。 夏人德之，为立生祠于渠上。
　　 1265年，守敬修复燕京（今北京市西南）金时旧漕河， 以下西山石木。是时，刘秉忠主持修建元代大都城（今北京 市前身），守敬为之解决水源和建筑材料的运输问题，对元 大都的兴建和发展作出了重要贡献。为了防止该河水患，守 敬预开减水口，令其深广，此即为现代水利工程溢洪道之雏 型。
　　 史载：郭守敬终生“几奏便宜二十余事，相治河渠泊 堰大小数百余所”。他尝测量“以海面较京师至汴梁（河南开封）地形高下之差”为数据，这是世界上对海拔高程的最 早运用。他亦曾从西夏溯河而上探求河源。这是我国第一次 有组织地对黄河河源进行考察。1276年，郭守敬升任都水 监，担任了全国负责修治河渠水利的最高职务。
　　 我国古代以农为本，农事与历法关系密切。元初，沿用 金时的《重修大明历》，承用既久，误差日增。“前日中秋 节，今宵月方圆”，对农事二十四节气的推算己经失准，日 月蚀预报失时的情况亦时有发生。先是，刘秉忠曾建议修订 新历，议未果而早荜⑥。1276年，元丞相伯颜率军拔临安， 灭南宋，天下一统。忽必烈思用秉忠之言，成立太史局，命 王恂、郭守敬等修制新历，张文谦、张易也参加领导此项工 作。郭守敬首言：“历之本，在于测验，而测验之器，莫先 仪表。”1276年至1279年，他先后创制了简仪、仰仪、浑天 象、立运仪、景符等观测仪表十余种，所制皆“臻于精妙， 卓见绝识，盖自古人所未及”，是当时世界仪表制造的最高 水平。或日：郭守敬为“中国的第谷”⑦。然第谷之所出， 当在郭守敬三百年之后。郭守敬所造筒仪，于“环内广面卧 施圆轴”，以使“旋转无涩滞之患”。这是世界上对滚柱轴 承的最早应用。
　　 为保证所创新历的准确，郭守敬注重实测，以身躬行。1279年，他提出进行全国测影的建议，统一组织了十三 支观测队，分道相继出发，进行了我国历史上空前的，全国 范围的大规模天文测最。他亲率一队，出大都，折工都，经
河南，抵南海，行程数万里，取得了大量第一手天文观测资料。1280年，新历成，忽必烈赐名曰“授时”⑧。《授时 历》总结吸收了前人的研究成果，废除了许多不合理、不必 要的计算方法，在世界上最早提出了三次内插公式和球面三 角法计算公式，测定一年为365.2425日，这和现行公历的长 度完全一致，从而反映了《授时历》的精确程度。此历在我 国承用了三百六十多年，在古历中行用时间最长，而且还传 到了朝鲜和日本。美国、日本等国非常重视对《授时历》的 研究，仅自十七世纪八十年代后的近百年间，日本就曾出现 研究《授时历》的专著五十多种。二十世纪六十年代，日本 东京大学中山茂有以研究《授时历》的一系列论交问世。七 十年代，日本京都大学山田庆儿教授，又撰写了名为《授时 历的道路》的专著。
　　1291年、郭守敬六十二岁，又集中精力于水利建设。开凿通惠何，是他晚年所开凿的、影响最大的一条河。元朝定都大都，岁需从南方供粮数万担。这些粮食，多 经运河运至通州，通州以上，改由陆运，人夫畜役，苦不堪 言，方秋霖雨，牲畜死者不可胜计。1292年春，守敬主 持开凿通惠河，役兴之日，丞相以下，皆亲操畚锸，待守敬 指授而后动。1293年，运河告成，忽必烈赐名曰《通 惠》。忽必列过积水潭⑨，见巨大粮船直抵大都，积水潭中舢舻敝水，气象非凡，大喜，赐守敬纱一万二千五百缗。郭 守敬开凿是河，出色地解决了水源和行驶路线及巨大粮船逆 水上行诸问题，共成就迄今为专家、学者所称道。
　　1316年、郭守敬卒，享年八十六岁。是时，元朝政 治已经腐败，各地人民起义层出不穷。郭守敬死后，他的遗 体归葬邢台故乡，据邢台县志记载：邢台城西北三十里，有 郭守敬墓。
　　 郭守敬的后代，家学有继。其后人郭伯玉“善算”， “明九数之理”，明初曾参预整理《大统历》，并曾对我国 珠算的发展作出过重要贡献。其曾孙郭贵，得守敬之传， “谙天文”。明天顺（1457—1464年）年间，升 任钦天监春宫正掌。
　　 郭守敬的一生，是勇于探索，在科学尤其在水利事业上 不断做出突出贡献的一生。郭守敬的成就，是中国人民的骄傲，是邢台人民的骄傲，中国人民和世界人民敬仰他，怀念 他，国际天文学会等组织作出决定，将月球背面的一座环形 山和太阳系一颗国际编号为2012号的小行星，以郭守敬 的名字命名。
　　 郭守敬在世界科学史上的业绩，已被铭刻在浩翰的字宙 中！
　　注释：
　　①鸳水，河名。在邢州城北二里，会达活，野狐诸泉东 流，又名达活河。河上有柳溪亭，金时所修，为文人学士游 聚之所。
　　②莲花漏，古计时器，北宋燕肃对古漏壶改进而成， 因水壶部分似莲花形，固名。
　　③潜邸，皇帝未登位前居住办公的场所．1251年，蒙古蒙哥即大汗位，委其弟忽必烈总漠南汉地军国庶 事。忽必烈具有远见卓识，大批网络汉族士大夫入其潜邸。1260年，忽必烈即位，是为元世祖。
　　④“住事者如此，人不为素餐矣”。意思是：办公事 的人都像这样，就不算白吃饭了。为节省篇幅，文中所用引文，不一一注明出处。
　　⑤提举诸路河渠，官名。
　　⑥刘秉忠死于1274年，享年五十九岁。
　　⑦第谷，18世纪丹麦著名的天文学家，曾创十字 仪、纪限仪、赤道浑天仪等，在天文仪器的创制上虽可和郭 守敬相比，但要比郭守敬晚三百年。而且他还迷信占星术，认为天象和人事有关这一点亦不如郭守敬。
　　⑧取《尚书》卷一《尧典》“敬授民时”古语。
　　⑨积水潭，今北京市积水潭、什刹海的前身，那时湖 面比现在要大得多，一眼望去，有“汪洋如海”之势。