元朝忽必烈統治時期,為了修訂歷法,進行了壹次史無前例的世界性試驗和星坐標觀測,元代著名科學家郭守敬參與其中,並起了主導作用。通過他的科學家團隊的努力,他不僅設計出了當時世界上最先進的歷法?“計時日歷”還生產了十幾種精密而精致的測量儀器。
在四海試驗和恒星坐標觀測的背後,體現了郭守敬等科學家的卓越工藝和創新意識,令人動容,令人嘆服。那麽為什麽以郭守敬為代表的科學家,拋開現成的歷法,還要花費精力制作各種測量儀器,進行四海試驗,觀測星體坐標呢?這還得從元世祖滅南宋說起!
元世祖滅南宋後,中國統壹,忽必烈重視農業生產的恢復。當時蒙古使用統治者頒布的歷法表現極差,農業常用節氣也不準確。江南用的是另壹種歷法,南北歷法不同,不利於統壹。元世祖決定制定壹個新的全國性日歷,以便更好地為農業生產服務。
至元十五年(1278),太史局改太史館,賜印,設宮,掌管天文歷法。有70多位官員,包括官員、宮廷大使、同治、金元、金童和宮廷法官,40多人出生在星歷。有算、考、漏、歷印等局,各司其職。王迅被任命為太史令,郭守敬被任命為同治太史令。官方家庭知道調查嗎?。
新歷法的編制包括:首先,研究自古以來的各種歷法,總結前人制作歷法、測量天體運行周期、測試季節氣候變化的各種經驗,通過相互比較找出不同歷法的優缺點,以最先進的歷法修訂理論指導新歷法的修訂。第二,要對天體運行進行精確的觀測和計算,通過實踐檢驗自己對天體運行規律的認識,不因循守舊,不受古人影響?程碩?受約束,並根據世界的實際情況制定新的歷法。
郭守敬(1231-1316),思想深邃的順德邢臺(今河北)人,壹生致力於天文研究和天文儀器的創制,為我國古代天文科學的發展做出了巨大貢獻。郭守敬深受祖父郭蓉的影響,祖父是壹位精通數學和水利的學者。他派年輕的郭守敬去見精通天文地理的老朋友劉。此外,郭守敬勤奮好學,身邊也有壹些誌同道合的朋友。郭守敬進步很快,在天文、水利、數學方面都很有成就。劉是忽必烈信任的學者。這就是劉推薦郭守敬到太史館的原因。
1279年,郭守敬在哪裏?東至朝鮮,西至滇池,南至朱雅,北至鐵勒?遼闊的地域舉辦了大規模的宇宙試驗,* * *動用了27個天文觀測站,測量的規模和強度都遙遙領先於上壹代,天文儀器也是自己創造改造的更加精確,根據大量數據編制了新的歷法?編年史比舊歷精確得多。它計算出壹年有365.2425天,距離地球繞太陽壹周的時間只有26秒。它與現在的公歷有相同的壹年周期,比歐洲人建立公歷的時間早302年。
郭守敬也充滿了探索精神,在恒星觀測方面成就斐然,比同時期的西方有過之而無不及。這些成績的背後,可想而知郭守敬等科學家付出了多少心血。沒有嚴謹的工藝和孜孜不倦的研究與創新意識,這些都不可能壹蹴而就。
中國歷史上史無前例?四海測試?量程大,測量精度高,為精確歷法提供了可靠依據。
精密實用的儀器都準備好了,郭守敬以科學和事實為依據展開了前所未有的規模?四海測試?。郭守敬繼承發揚了中國古代天文學家?看圖像和計時?我們的傳統是重視對天象的觀察,從自然界的運行中發現規律,從而確定二十四節氣,指導及時進行農業活動。
至元十六年(1279),郭守敬飾演元世祖。唐壹行在開元年間,南宮烈說,量天下之景,書中有十三處。今天,江宇比湯友大。如果不從遠處測試,太陽和月亮在不同時間的日食分數不同,晝夜長短不同,太陽、月亮和天空的星星也不同,也就是測試的人少,可以先在南北擺好桌子,直接取景。?
郭守敬說,唐代天文學家壹行在全國選了13點,進行了壹次大規模的天文大地測量,才制作了《大衍歷》。現在元朝的疆域比唐朝大得多。如果不派歷官到各地實測,就無法了解晝夜長短、日月星辰位置、日食時間的差異,也就無法制定出準確的歷法。忽必烈對郭守敬的論文非常贊賞,當即批準實施。
於是郭守敬主持並親自參與了全國範圍的天文觀測工作。經過精心策劃,郭守敬、王勛等人在原有的大都、上都等五大天牢的基礎上,在元朝的控制範圍內陸續設立了27個觀測站,並選派了14名獄官,陸續離開。東至朝鮮(今屬朝鮮),西至滇池(今屬雲南),南至朱雅(今西沙群島),北至鐵勒(今屬俄國)?,進行四海測試。它最北的北海位於現在的西伯利亞,應該在北緯64度5分,已經在北極圈附近,最南的南海位於占城(現在的越南歸仁市)。
據《元史》記載,元朝二十二年三月,派禦史張和彭誌到占城去量日晷?。所以可以推斷。它的測量範圍是空前的。
其中,郭守敬親自參加了商都、大都、陽城、南海的日影測試。。由於時間的湮沒,這些地方的景點大多無跡可考。只有位於河南省登封縣東南15公裏的高塍鎮的陽城景區保存至今。它是郭守敬路過羊城時設計建造的,成為當時這段歷史的唯壹見證。
元朝疆域
郭守敬親自帶兵,從大都出發,先北上商都,再折回南下,經過陽城等地,直抵廣州、南海,歷時整整壹年。郭守敬從27個觀測點中選取了6個點。和大多數觀測站壹樣,觀測項目也很多。剩下的21個點有選擇地分布在全國各地,主要觀測夏季至日的影子長度和從春分(春分和秋分)到冬季至日(夏季至日)的晝夜數,測量北極的高度,即當地的地理緯度。
這次是大規模的?四海測試?它不僅覆蓋範圍廣,而且測量精度高。它指的是著名的四海試驗,從南海到西伯利亞,從朝鮮半島到川滇和河西走廊。南北總長5000多公裏,南起北緯15度,北至北緯65度,是唐代北緯17度至北緯40度測量範圍的兩倍多。東西綿延2500公裏,東經128度,西經102度。
測量精度甚至更高。從當時史料記載的地理緯度來看,與現在能確定的數據相比,絕對平均誤差只有0.35?這個準確度真的很神奇。尤其是當時陜西省二分、河南省四分、中書省八分的誤差遠低於平均水平,有兩個點幾乎沒有誤差。“元史?田說?是的,古人沒有做到。?也就是說,郭守敬的四海壹測的精度與700年後現代儀器測得的數據相差無幾,其精度讓今天的科學家驚嘆不已。
四海試驗主要測量了從平分線到太陽的日影、北極高度和晝夜時間。在這次四海測試中,郭守敬等人將黃池的交角從24度精確到23度,90分30秒,是當時世界上最精確的數據。
四海測因其地域之廣、規模之大、測量數據之準確,在我國歷史上是空前的,也是世界歷史上無與倫比的、規模之大、範圍之廣的天文測量壯舉,以至於到了明代,天文學家徐光啟還在使用?四海測試?的傳統名稱。法國著名數學家、天文學家拉普拉斯(1749-1827)在他的名著《宇宙系統理論》中特別提到了天文學史上的這壹測量,認為這壹測量的精度是極好的。當然,這些成就離不開以郭守敬為代表的當時科學家和測量工作者的貢獻。
根據各地觀測點獲得的精確數據,太史局的郭守敬和他的同事們花了大約兩年時間,根據這些數據編制了新的歷法。這是?定時日歷?,可以說沒有科學嚴謹的數據支撐,是不可能有好的歷法的,郭守敬和?四海測試?載入史冊。
元朝歷史。第52卷第4期:?從古至今,其演繹的本質都沒有被此所涵蓋。因為尚書?姚典)有嗎?當敬民?語言上,世祖專門給了壹個新的歷法命名日(分娩歷),次年在全國頒布。
郭守敬確認壹年為365.2425天,與現行全球公歷使用的數值相同,但公歷晚了300年,是根據他自己對冬季至日時間的精確測定結果和歷史上祖沖之《大明歷》以來6次冬季至日的觀測資料推算出來的。編年歷只比地球繞太陽轉的實際時間晚26秒。需要29。5993年1月。以壹年的1/24為壹個節氣;拋棄了古代的上元累積年,取現代的任何壹年作為歷元,使得計算更加簡單準確。
“計時歷法”在太陽、月亮、五星運行的計算中是什麽意思?創造定律的五件事?,適用嗎?矢狀睫狀體分離術?處理黃經與右經、右緯之間的轉換;用差分法計算太陽、月亮和行星的運行度,是我國歷法史上的壹大進步。這種歷法也給出了回歸年長度的微小變化,並計算出每日行程最快的時間是在冬季至日,這與當時地球經過近日點的真實日期和時間密切相關。
計時日歷的編制是壹項大規模的集體工作。新歷法頒布後,仍需整理大量觀測數據,編制各種數學表格。但在1282年,主要功臣王勛英年早逝,時年47歲,許衡、楊公儀或退休或辭職,只留下郭守敬繼續工作,那麽郭守敬呢?相對於第二類,復制工整?把《計時日歷》的手稿全部整理出來,可謂是對計時日歷最大的貢獻。
計算簡單,準確度高,按照新歷法計算的節氣更加準確,對農業生產有很大幫助,完全達到了忽必烈修訂歷法的初衷。雖然歷法壹直使用到元朝滅亡,但明朝的大歷基本上是以歷法為基礎的,所以歷法實際上用了360多年,這在世界上還是第壹次。
二十八宿之間的距離,也是追求最大的準確性。早期的單位是度,北宋有度少(1/3度)、度半(1/2度)、度太(2/3度)。但郭守敬認為這樣得到的數據還是不夠準確,於是重新測量了28個星座更準確的距離和星星的到達度。
這壹次,郭守敬把數據精確到了1/20度,也就是百分制下的5分,28夜之間的距離平均誤差只有0.07度,在當時是很驚人的。
郭守敬在編歷法的時候,也堅決摒棄了舊歷法法家的無意義使用?上元積年?法,並大膽創新,采用類似現代的?攔截方法?。這是什麽?上元積年?然後呢。是舊歷法家還是求所謂?祥瑞?計時的起點應與甲子日和朔旦(農歷正月初壹,即夏歷初壹和冬季至日發生在同壹天的子夜;還問?日月合璧?、?五星五子棋即太陽、月亮和金、木、水、火、土五大行星都在壹面。這些條件都會滿足作為計時的起點吧?上元?。
累計年限?是從歷制年到上元年的累計年數。舊歷法家非常重視這個時間起點,並把它作為編制歷法、計算節氣、預測日月五星度的前提。其實這些做法不僅繁瑣而且毫無意義,被郭守敬拋棄了。
郭守敬認為?天道自然?妳需要的天文數據,不需要人工推演,通過精密觀測就可以獲得。為什麽要放棄目前簡單的方法,而去尋求浩瀚數億年的技巧呢?因此,他在編制編年歷時,直接以當年(1280)的冬季至日(冬季至日是古代壹年的開始)作為計算各種天文數字的起點,結束了計算上元累積年數的迂腐歷元制。
郭守敬的做法和近代采用的做法?攔截方法?(截取任何壹年為壹元,作為計時的起點)壹以貫之,這是中國歷法發展史上的重大進步,其觀點和做法極富創新性,令後人景仰。
服務歷中太陽、月亮和五星每日運動的計算方法比歐洲早了近400年。郭守敬、王迅等人利用常、平、立方差的插值原理編制了日月方位表。雖然他們沒有明確寫出三次差分的插值公式,但在壹系列的表格計算中,可以看出他們已經完全掌握了三次函數的插值原理,並不難推廣到任意高階函數的插值方法。在歐洲,直到1670年,英國天文學家格雷戈裏首先解釋了微分法,然後微分法的通式出現在牛頓的著作中(1676-1678)。
5、?春天的蠶會壹直織到死去?理學碩士,郭守敬在宇宙中享有盛譽!
至元二十三年郭守敬繼位太史令後,向元世祖提交了有關儀器結構、觀測記錄和研究成果的著作,包括《推補》七卷、《歷城》二卷、《易立傳》三卷、《傳神選》二卷、《上中下歷註》十二卷、《時註》二卷。還有考試專論二卷(逸香法語)、二至長景考二十卷、五星細線考五十卷、壹卷(古今食考)、壹卷(二十八家坐夜上極新考)、《無名星新考》壹卷、《月離考》壹卷,都是十四卷105。那時,
元仁宗延祐三年(1316),郭守敬不幸逝世,享年86歲,葬於邢臺縣西北三裏郭村。它的後繼者,郭的後代呢?智能九號?明初參與修訂《大歷》和?開始打算盤?,首都的名字。
郭守敬在科學技術方面取得了許多成就,不僅在天文學方面,而且在數學、光學、水利、地理等方面都有建樹。他壹生堅持,親自搞科學實驗,善於吸收前人的科研成果並發揚光大,直到86歲去世,對嗎?春天的蠶會壹直織到死去?他把壹生都獻給了科學事業。
無論四海考、觀星、修歷,都體現了郭守敬精益求精的工匠精神,敢於懷疑和修正前人的不足和開拓創新意識。