元代科学家：他的发现比牛顿早四百年

郭守敬在元朝是出了名的。

元朝的历史，在中学课本上并不多见，因为元朝涉及到很多敏感话题，涉及到民族、宗教等敏感话题。

说到元朝的科技，首先要说的就是郭守敬。间江通祠位于北京西城区西海北沿，1988年改为郭守敬纪念馆。元朝时，这里被称为“镇水观音庵”，是元朝时期郭守敬主持全国重大水利工程的地方。当然，他也不会傻到到处修筑堤坝，主要是疏通河道，疏通河道。

郭守敬是邢台人，字若思。他是个天生的科学家。他的叔叔郭荣，在当时可是出了名的，“通晓五经，精通算术，精通水利。”因为郭荣是刘秉忠，张文谦，王恂，张易，这四个人常年居住在邢台附近的紫金山，从小就跟着刘秉忠学习。小郭拜对了师傅，刘秉忠日后成了忽必烈最早最得力的汉人帮手。

元世祖中统三年，师叔张文谦又向郭守敬推荐“巧思绝人”的治水之道。小郭是个理工科的人，一点就通。郭守敬三十多岁的时候，有幸面见了忽必烈。

其一，中都旧漕河，东至通州，引玉泉之水，岁可省车费六万两银子。通州以南，于兰榆河口直入，由蒙村跳梁溪至杨村，以避风浪远转。第二，顺德达泉入城，分三渠，灌城东。其三，顺德沣河东至古任城，故道失守，民田千三百余顷。此水修成小河，可耕种，自小王村经滹沱，合御河而行。第四，在磁州东北与漳河汇合之处，引水至滏阳，邯郸，洺州，永年，鸡泽，汇入沣河。其五，怀、孟沁河，虽灌溉，仍有溢流，东汇丹河余水。引东流至武陟县北部，汇入御河，可灌溉二千多亩田地。其六，自孟州西引黄河，经新旧孟州、顺河古岸，再入温县，再入大河。

郭守敬是高人，精通蒙古语，讲得头头是道，忽必烈听得连连点头，赞叹道：“任劳任怨，果然不虚此行！”当即命他负责全国河渠工程，颁发银符。

至元三年，郭守敬跟随他的水利老师张文谦，到西夏行省修葺了几条旧河道，得到了九万多亩新田，为当地农夫立下了汗马功劳。特别是至元十二年，丞相伯颜统率大军攻打宋国，需要水运，郭守敬十分卖力，“河北山东，可通舟者，以奏之”，可见郭守敬在灭宋之战中居功至伟。没有他的技术保障，元军的粮草、辎重、兵源就无法及时、有效地向江南地区输送。

为了完成老师刘秉忠的遗愿，郭守敬重新制作了司天浑仪，又创制了简仪、高表、玲珑仪、立运仪、星定时仪、丸表、悬正仪、座正仪等多种测量仪器，分道扬镳，“东到高丽，西到滇池，南到朱崖，北到铁勒”，共设了二十七个监所，用了一年多时间，终于完成了《授时历》。

《授时历》废除西汉刘歆《三统历》以来沿用的“上元积年”，以圣元十七年的冬至时间为计算起点，精确计算出一年365.2425天，与当今世界通用的格里高里历完全一致，但完成时间比后者早了三百多年。《授时历》包含了非常先进的技术。

郭守敬首次使用“海拔”概念进行测量，比德国人高斯早600多年；郭守敬测量纬度，比欧洲早了六百二十年；“招差术”在计算中的应用，比牛顿在英国提出的“内插法”公式早了将近400年；他制作的“简仪”比丹麦第谷早了三百多年；柱轴承在众多仪器中得到了广泛应用，这是世界上最先进的技术之一。至于郭守敬所说的“所创之法”，则有五条。

一天，日月盈亏。以四正定气立为升降限，依立招差求出每日行分初末极差积度，比古为密。二，月行迟缓。古历以二十八为限，每一日的八百二十分为一限，三百三十六分为一分，每一分为三百三十六分，每一分每一分的进退，都是不同的。三是黄道差。旧法是一百次减法，今依算术句股弧矢方圜所容，求出度率积差，与天道实相吻合。黄赤道四日。根据多年的实验，内外两极二十三度九十度，每天都要用圆锥形的直矢来计算。五为白道交周.旧法黄道变推白道，以斜推之法，今以立浑之法，得月于赤道之交，距春秋二正黄赤道之交一十四度六十六分。按月计算，每交二十八宿分。

中年之后，郭守敬潜心钻研，著述著作包括：

《推步》七卷、《立成》二卷、《历议拟稿》三卷、《转神选择》一卷、《上中下三历注式》十二卷、《时候笺注》二卷、《修改源流》一卷、《仪象法式》二卷、《二至晷景考》二十卷、《五星细行考》五十卷、《古今交食考》一卷、《新测二十八舍杂座诸星入宿去极》一卷、《新测无名诸星》一卷、《月离考》一卷...郭守敬晚年又致力于水利建设，这七卷、《唐诗》、《周易》、《周易》、《周易》、《周易》七卷、《立成》二卷、《转神选择》二卷、《上中下三历注式》十二卷、《时候笺注》二卷、《修改源流》一卷、《仪象法式》二卷、《五星细行考》五十卷、《古今交食考》一卷、《新测二十八舍杂座诸星入宿去极》一卷、《新测无名诸星》一卷、《月离考》一卷。至元二十八年，通惠河由他主持修建。

在此之前，元朝大量的粮食、货物从运河北上，只能通过陆路到达通州，不仅浪费时间，而且每年都要累死无数人畜。通惠河的开凿，有效地解决了元朝南粮北运的问题，忽必烈大喜过望，赏赐了老郭一万二千五百贯。不久，又以昭文馆学士的身份，知太史院。

大德初年，元成宗元廷议开凿铁幡竿运河，与郭守敬商议。老郭说：“河水年久失修，必须把河道拓宽到五十步到七十步。”当时主持时政的官员觉得郭守敬的建议太过浪费人力物力，只订了二三十步宽的水渠。结果，到了第二年，一场大雨，“山川河流决堤，水渠失守，人畜帐篷被淹，行宫险些淹死”，元成宗身为上都官员，差点淹死。为此，成宗皇帝叹了一口气，说：「郭太史真是个神人，可惜你不听他的劝告！」

大德七年，“诏内外官年七十，听令辞官，但守敬不让。”单单把郭守敬排除在元朝七十岁退休制度之外，足见元廷对他的重视。元朝翰林太史司天官，从老郭开始，就享受了终身不退的“待遇”。

公元1316年，元仁宗延佑三年，老郭病逝在床。