至元十七年(1280年)12月19日,元大都太史局内,一部凝结中国古代天文历法智慧的典籍正式定稿颁行。元世祖忽必烈取《尚书》“敬授民时”之意,将其命名为《授时历》。这部由许衡、王恂、郭守敬等学者共同编制的历法,以超越时代的精度刷新了人类计时文明,其科学价值跨越七百余年依然熠熠生辉。


《授时历》(复制品),北京郭守敬纪念馆藏

《授时历》的编纂,源于元代初年紧迫的历法革新需求。当时朝廷沿用的金代《重修大明历》已行用近百年,历法误差已十分显著,不仅出现“前日中秋节,今宵月方圆”的异象,更对农耕时序与社会活动造成严重干扰。至元十三年(1276年),忽必烈下诏组建历局修订新历,郭守敬以其卓越的天文历法素养与工程才能,成为历法修订团队的核心力量。


简仪,南京紫金山天文台博物馆藏

郭守敬秉持“历之本在于测验”的科学理念,从观测与演算两方面推动历法革新。他主导组织了规模空前的“四海测验”,在东起高丽、西至滇池、南逾朱崖、北尽铁勒的广袤疆域内,设立27处观测站点同步开展实测,河南登封观星台便是其中的核心观测枢纽。为提升观测精度,他主持创制和改良了简仪、仰仪等二十余种天文仪器,其中简仪尤为引人注目——其创新设计中采用的滚柱轴承,比欧洲同类技术早约两个世纪。


元朝天文学家郭守敬

海量实测数据与突破性数学方法的结合,使《授时历》达到当时世界历法精度的巅峰。该历法测算的回归年长度为365.2425日,与现代天文学测定的回归年长度仅相差26秒,这一成果比欧洲1582年颁行的格里高利历早300余年。在历法演算上,郭守敬团队摒弃了传统历法中虚设的“上元积年”计算方法,以实测冬至时刻为推算起点,并运用三次差内插法处理天体运行数据,构建起更为科学的历法模型。

《授时历》的实用价值在颁行后迅速显现,其日食预报准确率从《重修大明历》的62%大幅提升至89%,节气测定误差缩小至0.2刻以内(约合现代2.4分钟)。自至元十八年(1281年)正式行用以来,该历法直至明末仍在沿用,累计行用364年,成为中国历史上行用时间最长的历法。其科学魅力更辐射东亚,曾被朝鲜、越南等国采纳,成为区域通用的历法标准。

《授时历》的背后,是郭守敬等科学家求真务实的治学精神。这种精神不仅体现在天文观测领域,更延伸至民生工程实践——由郭守敬主持修建的通惠河,通过“跨河跳槽”的精妙设计,成功解决了大都城的饮水与漕运难题。

参考来源:新华网、央视网、邢台市郭守敬纪念馆


来源: 江苏省科学传播中心

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