太史令郭守敬：编著历法，疏浚河道，发明天文仪器，功成水利算学

他是天文学家，一部《授时历》，比西方早三百年推算出公历；他是水利专家，西夏故地治水，大都开凿通惠河；他是数学家、地理学家和发明家，历法中彰显算学创新，治水中首创“海拔”概念。简仪、高表、七宝灯漏，四海测验、黄赤交角，那些熟悉又陌生的字眼，透过时空隧道，至今闪烁着历史的光辉。他就是元朝科学家郭守敬。

师承祖父，少年好学

也许是父亲早逝，也许是祖孙名声太盛，史书上对郭守敬的父亲没有记载，倒是对他的祖父郭荣大加称赞。生活在金、元之交的郭荣，是一名颇有威望的学者，尤其在天文、算学上，有着得天独厚的条件。在祖父的言传身教下，郭守敬从小就有很强的求知欲，家学渊源、往来交集，一切都在潜移默化地影响着他。

自幼好学，勤思善动的郭守敬，少年时期曾经根据书本的插图，用竹篾自制浑天仪。以土堆作台阶，通过竹制的浑天仪，观察天象。满天星斗璀璨，环宇苍穹问天。通过祖父的人际网，郭守敬得以跟随忽必烈的谋士、著名学者刘秉忠。有了刘秉忠的关系，郭守敬不仅学识渐增，而且有了更大的舞台。

随着年岁的增长，郭守敬开始承担更多的实践工作。当时他受命来到邢台开挖水道，在自身学识的基础上，郭守敬实地勘测，精准计算。不仅出色完成任务，而且还挖出了掩埋数十年的豫让石桥遗物。时人元好问专门书写《邢州新石桥记》，“分画沟渠，三水各有归宿。果得故石梁于埋没之下”，以此表彰郭生——郭守敬的功劳。

在邢台的小试牛刀，让初出茅庐的小伙更加自信，他要在水利疏浚事业上做出一番事业。与其他水利学者不同，郭守敬的治水更侧重于灌溉、防洪、漕运三位一体。不是单纯地修建水利工程，疏通水道淤塞，而是造福于民、惠及子孙的远见。在西夏故地治水如此，来到元大都修建通惠河亦是如此。

治水疏浚，开凿运河

纸上得来终觉浅， 绝知此事要躬行，学识渊博的郭守敬，牢牢铭记躬行实践的道理。他的一生锐意进取，不怕艰难，在亲身调查之下，制定出最合适的方案。他的水利修建高光时刻，是在西夏故国——宁夏、甘肃一带修建的水渠。而成名后的筹划元大都运河，修建通惠河，更是点缀了京城的繁华景象。

宋元时期，随着蒙古的崛起，战事波及西夏，连年的征战，让这里的水利设施受到严重破坏。元朝建立后，如何修建残缺的水利成为棘手的难题。当时的郭守敬，跟随朝廷视察情况，并且奉旨疏浚修复河渠。他先是走访百姓，实地勘察，提出了“因旧谋新 、更立闸堰”的方案。在疏浚故道的基础上，增开新渠，建造水坝。

不到一年的时间，郭守敬带领当地民工，开挖河道、修建堤坝，修成唐来渠、汉延渠和大小正渠、支渠等。在他的精心设计下，通过闸坝来控制水量，西夏的数万顷良田再无饥馑。投桃报李，吃水不忘挖井人，当地人为了感恩郭守敬的功劳，特别修建了郭氏生祠，刻碑立传，永世瞻仰。

回程途中，郭守敬又上呈天子，建议在黄河中段修建水上驿站。借助原有的水渠便利，让西夏故地和元朝中央有了更密切的联系。为了确保大都的粮食供应，郭守敬又奉命修建直达京城的运河。在金人故道的基础上，引用西山附近的清泉水源，既保证充足的水量，又解决了泥沙淤积的问题。当忽必烈看到“”舳舻敝水”的盛景，不禁亲赐“通惠河”！

太史修历，天文大家

在此期间，郭守敬从都水监升任工部郎中，后又奉命主持修订新历。“历之本在于测验，而测验之器莫先仪表”，郭守敬先是在观测仪器上创新，先后发明了简仪、高表、候极仪、浑天象、玲珑仪等十二种天文仪器。为了方便携带，更及时观看天象，他又发明正方案、悬正仪 等四种可携式仪器。

其中，简仪和高表尤为出名。前者与赤道经纬、日晷三种仪器结合使用，可以观察日、月、星宿的运动；后者与景符是固定的仪器，专门用来测量日影。而且，郭守敬在仪器上还有诸多创新。赤道经纬仪是世界上最早的赤道装置，早于欧洲三百年。为了方便赤道环运转，简仪中使用了滚柱轴承，西方直到科学鬼才达芬奇，才有了类似的装置。

天文仪器之外，郭守敬在计时仪器上也有所增进。他发明的宝山漏、大明殿灯漏、灵台水运浑天漏等，堪称古代计时的精密仪器。尤以大明殿灯漏闻名，这座又名七宝灯漏的计时器，是中国第一架与天文仪器相分离，且独立计时的仪器。其设计精巧，制造精密，引得世人赞叹。

利器在手，工能善事，太史令郭守敬和他的助手们，开始编制一套新的历法。“大哉乾元，万物资始”，创立元朝的蒙古贵族，急需历法来表明正朔。公元1280年，历时四年的历法著成，当新历法呈现在忽必烈的御前，元世祖赐名《授时历》——取自“敬授民时”的寓意。在《授时历》中，一个回归年与现在世界通用的公历完全，领先西方三百多年。

后记

1970年，国际天文学会把月球背面的环形山，命名为“郭守敬环形山”。七年后，国际小行星中心，又将小行星2012，命名为“郭守敬小行星”。与张衡、沈括、祖冲之一样，郭守敬无愧于中国古代最优秀的科学家一员。