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    郭守敬改革圭表1500字    郭守敬改革圭表元朝初年，沿用金朝的《重修大明历》由于这部历法使用多年，误差积累日益显著，根据它预推天象，往往不准1276年，元军攻占南宋都城临安（今浙江省杭州市），全国统一已成定局就在这一年，元世祖忽必烈入住大都，决定编制新历，特地成立专门机构──太史局那时候，敦守敬在水利部门任职，但他精通天文，元世祖就将他抽调出来，到太史局从事编制新历工作编制新历工作一开始，郭守敬就提出：“制订历法的根本在于实际观测，而观测离不开仪表，所以准备精准的仪表是首先要考虑的问题他所谓的“仪表”，是古代天文观测的两类主要工具一类为浑仪，它是用来观察、测定天体在空中运行位置的工具；另一类为圭表，它是用来测定二十四节气，特别是冬至和夏至确切时刻的工具圭表的“表”，是一根垂直立在地面的标竿，它可以用竹木制作，也可以用金石制作；“圭”，是从表的跟脚沿水平向北方延伸的一条石板每当太阳转到正南方的时候，表影刚好落在圭面上测量表影的长度，就可以推算出冬至、夏至等节气的时刻表影最短的时候就是夏至来临圭表是古代中国人创制的一种天文仪器这种仪器乍看起来极简单，可使用起来却会遇到几个困难首先是表影边缘不清晰。

阴影越靠近边缘，颜色越淡，到底影子的尽头在什么位置，很难判断影子的边界不清，影长就测量不准其次是测量影长的技术欠精密古代量长度的尺，一般只能量到分，往下可以估计到厘，即十分之一分按照传统方法，测量冬至影长，如果量错一分，按此推算出来的冬至时刻就会有一个或半个时辰的误差古代将一日分成12个时辰，一个时辰合现今两小时这在天文历法上是很大的误差最后是圭表只能观测日影，不能观测月影和星影面对这些困难，唐宋以来，科学家们想过许多办法，但始终没有解决好郭守敬在困难面前没有退缩他从分析产生困难的原因入手，然后针对各个原因，分别寻找对策，解决困难前代的“表”仅高八尺，表影很短，表影边缘模糊，测量错一点，实际误差很大敦守敬设计的圭表，称为“高表”，就是把表竿增高至40尺，提高到五倍，因而观测时的表影也加长到五倍表影加长了，表影边缘的清晰度明显提高，测量的数据精确多了，按此例推算节气的误差也就明显减少了另外，高表顶部还架设了一根横梁高表还不能彻底解决表影边缘清晰度的问题郭守敬创造了一个称为“景符”的辅助仪器，用来提高测量的效果景符，即影符它是一片四寸长、二寸宽的铜叶，正中开一个针孔那样的小洞铜叶的一端用枢纽接在一个二寸见方的框子边上；另一端用小棍支撑起来，就跟箱子盖那样可以自由启闭，以便调节其倾斜度。

将景符放置在圭面上，正对太阳，日光通过小孔，射到圭面上，就会形成一个极微小的太阳像，非常明亮测量正午日影时，先将景符放在圭面上影端旁边，使符面垂直于日光，然后前后移动景符，使太阳、高表顶部横梁与符上小孔三者正好处在同一条直线上，那么，圭面上所显露出的太阳像跟米粒大小，亮晶晶的，中间有一条细如发丝的横梁影子，立刻记下它的位置，就可以测量日影的长度了这样的表影长度，当然会比以前圭表测影要精确得多郭守敬还创造了一个叫做“窥几”的辅助仪器，使圭表在星光和月光下，同样可以测量影长郭守敬改革圭表的工作大约完成于1277年夏天这对于编制新历具有重大意义元朝编制的《授时历》于1281年颁布推行《授时历》以365.2425日为一回归年，现代测定的一回归年为365.2419日，两者相关仅26秒现在世界通用的公历，即格里高利历，同样采用365.2425日为一回归年，但它的颁行，要比《授时历》晚300年第二篇：郭守敬 22100字郭守敬生平事迹郭守敬，字若思，顺德邢台（今河北省邢台市）人，生于元太宗三年（1231），卒于仁宗延祐三年（1316），是我国杰出的天文学家，数学家和水利工程专家郭守敬的父亲情况史传未载，有可能是早逝。

他是由祖父郭荣抚养成人的郭荣是饱学之士，尤精通数学、水利在郭荣的教养下，郭守敬从小勤奋好学值得称道的是，他在少年时代就养成了很强的动手能力有当时人的记载①，他曾根据书上的一幅插图，用竹篾扎制出一架测天用的浑仪，而且还堆土做了一个土台阶，把竹制浑仪放在上面，进行天文观测他还曾根据北宋燕肃一幅拓印的石刻莲花漏图，弄清了这种可以保持漏壶水面稳定的、在当时非常先进的计时仪器的工作原理当时，忽必烈的重要谋士、大学问家刘秉忠因守父丧，正在邢台西南武安县境的紫金山中结庐读书从学者有后来的大数学家王恂郭荣和刘秉忠是好友，知此消息后，就把少年郭守敬送到刘秉忠门下深造这一段时间虽然不长，但对郭守敬后来的一生事业却很重要 刘秉忠守丧期满后回到了忽必烈身边郭守敬则回到了他的家乡这时的郭守敬已小有名声在他成年不久，忽必烈派来安抚邢台一带地方的脱兀脱和刘肃等，发起了整治开挖水流河道的工作，并专门聘请郭守敬承担工程的规划设计郭守敬依仗家传绝学，再加上认真的调查勘测，很快就弄清了因战乱而破坏了的河道系统随后的疏浚整治工程，使 漫的水泽各归故道，并且在郭守敬的指点之下一举挖出已被埋没了近三十年的石桥遗物这项工程受到了时人的传颂。

著名文学家元好问曾专门为此写了一篇《邢州新石桥记》①，文中的郭生指的就是年轻的郭守敬1260 年，忽必烈登上了皇位他任命刘秉忠的同学张文谦到大名路（今河北省大名县一带）等地任宣抚使张文谦把郭守敬带在身边协助他办事郭守敬所到之处，做了许多河道水利的调查勘测工作他还在大名召集匠人，鼓铸了一套他少年时所探究的莲花漏，不过，大概他把作为装饰性的莲花作了改动，因此改称为宝山漏中统三年（1262）春，张文谦向忽必烈推荐了郭守敬忽必烈即在开平府（后称上都）召见了他召见时，郭守敬向忽必烈提出了六项水利工程计划由于他掌握了丰富的实际资料，因而所提计划都很具体而有明显的说服力忽必烈对他大加赞赏，当即任命他为提举诸路河渠，掌管各地河渠的整修和管理工作次年，他又升任银符副河渠使至元元年（1264）初夏，忽必烈派唆脱颜与郭守敬二人去西夏一带视察河渠水道几个月后又派张文谦作为朝廷的代表治理西夏（相当于今甘肃东部、宁夏、内蒙西部一带）郭守敬在张文谦的领导和支持下，修复了黄河中、上游许多被破坏了的渠道，受到西夏人民的爱戴当地人民曾在渠头上为他建立生祠① 齐履谦：《知太史院事郭公行状》，《元文类》卷五○① 元好问：《遗山集》卷三三。

至元二年，郭守敬升任都水少监至元八年（1271）升任都水监至元十三年，都水监并入工部，他被任为工部郎中这一年，元兵攻克南宋首都临安，全国统一在望忽必烈想起了已于两年前去世的刘秉忠曾在生前提出过的建议：改革历法，编修新皇朝自己的历法为此，他下令设立太史局（后改称太史院），任命张文谦和另一位大臣张易主持；任命当时任太子赞善的王恂负责具体组织工作，后正式任他为太史令王恂除了调集大都、临安等地的天文官外，还聘请了其他一些专家，包括当时的理学家许衡和杨恭懿等其中王恂的老同学工部郎中郭守敬则是最重要的一个，他后来被任命为同知太史院事据当时人记载，参加修历的主要人员有明确的专业分工①① 杨桓：《太史院铭》，《元文类》卷十七其中王恂负责历法的推算，而郭守敬则负责仪器和观测郭守敬在这项工作中发挥了惊人的创造力，发明了十多件天文仪器，把我国光辉 1的天文仪器制造传统推向了新的高峰郭守敬还组织并亲自进行了大量的天文观测，为新历提供了坚实的观测基础新历于至元十七年（1280）冬，初步告成，被定名为《授时历》，并颁发了次年的历书但从至元十八年起，几个主要的修历人员都先后去世或退休，于是，只好由郭守敬担负起了整理和总结新历资料的浩大工程。

经过几年的时间，他整理成《推步》（历法计算的步骤与方法）七卷、《立成》（各种天文计算表）二卷、《历议》（评议历代历法的各种得失及新历的优点所在）三卷等书，从而使《授时历》得以流传后世至元二十三年（1286），郭守敬被任命为元皇朝的第二任太史令于是，他把上述几种书，以及《转神选择》二卷、《上中下三历注式》十二卷等书一并进呈朝廷其后，他还著有《时候笺注》（研究二十四节气、七十二候的物候现象和人们届时应从事的政治和社会活动）二卷、《〈授时历）修改源流》一卷、《仪象法式》二卷、《二至晷景考》（研究历代用圭表测影定冬、夏至时刻的问题）二十卷、《五星细行考》五十卷、《古今交食考》一卷、《新测二十八宿杂坐诸星入宿去极》一卷、《新测无名诸星》一卷、《月离考》一卷等重要著作，也都藏于官府但这些书现都已失传，令人十分痛惜至元二十八年（1291），有人提出利用滦河水道，向上拉纤可到上都；又有人提出，从麻峪经泸沟（即今永定河）往上可到上都附近的荨麻林（今河北省万全县西北）忽必烈派郭守敬去调查郭守敬调查表明，这两种方案都是不可行的在向忽必烈汇报时，郭守敬提出了自己的十一项水利计划其中第一项是提出修一条从大都到通州（今北京市通县）的运河，以解决向大都运粮的问题。

忽必烈对此极为重视，并决定重新设立都水监，由郭守敬领导，把开凿运河作为首要任务进行安排至元三十年秋天，这条全长一百六十多华里的通惠河工程全部完成从此，南来的船舶经大运河可以一直驶进大都城中此后，郭守敬身兼天文和水利两方面的领导工作至元三十一年，他升任昭文馆大学士、知太史院事，但仍然要他过问水利方面的工作元成宗大德二年（1298），有人提议在上都西北的铁幡竿岭下，开出一条宣泄山洪的渠道，向南通往滦河成宗把郭守敬召到上都商议郭守敬根据地势和历年山洪资料，指出这条宣泄山洪的渠道要宽到五十步至七十步（约80—115米）但经办此事的人认为郭守敬太夸大了，就把他定的宽度缩减了三分之一谁知次年山洪暴发时，果然因渠道太窄，泛滥成灾，还险些冲了元成宗的行帐元成宗在避水时叹道：“郭太史真是神人呐，可惜没有听他的话！”此后，郭守敬的声望更高了大德七年（1303），元成宗诏令，年满七十岁的官员都可以退休，独对郭守敬，因为许多工作都要依靠他，故破例不准他退休由此形成了一个新例：太史院的天文官都不退休这样，郭守敬就一直工作到去世元仁宗延祐三年（1316），郭守敬去世，享年八十六岁天文工作上的贡献郭守敬在天文学方面的主要贡献有：制造仪器、从事天文观测和为《授时历》作整理定稿工作。

一、天文仪器的制造郭守敬为完成《授时历》工作创制了十二件天文台上用的仪器，四件可携至野外观测用的仪器这十二件天文台上用的仪器，在郭守敬的门人齐履谦为他写的传记中全有记载，每件还附有极简洁的一二句赞语①但不知什么原因，这篇传记中合计仪器总数为十三件由此后世研究家颇为迷惑但细检齐履谦所记叙及其他各种史料，实为十二件至于四件可携式仪器，则在齐履谦也全部罗列这十六件仪器中，有九件在《元史·天文志》有较详细记载：简仪、候极仪、立运仪、浑象、仰仪、高表、景符、闚几和正方案其中仅正方案被称为可携式仪器1.简仪这是郭守敬发明的最重要的天文仪器它是把中国传统的天文仪器浑仪加以简化、改造而成浑仪是一种赤道装置它由七八个同心圆环组成，共分三层外层古称六合仪，起固定架构作用，也可以测读地平方位角等读数中层古称三辰仪，包括赤道环、黄道 2环和白道环，可以读取赤道度数、黄道度数和白道度数内层是个双层的圆环，古称四游仪在这双层环中夹有一条两端开口、供瞄准天体用的窥管四游环可以绕整个仪器的极轴旋转；窥管则可以在夹层中绕整个仪器的中心旋转这样，就可以把窥管瞄向星空中的任何一点浑仪是中国古代在天文仪器方面的一大创造，它在世界天文仪器史上也占有突出的地位。

只是，由于浑仪窥管外的环圈较多，有相当一部分空间被遮蔽了，使用效率受到一定影响 郭守敬的简化是省去与黄道度数、白道度数有关的圆环把测读地平方位角的圆环分离出来，形成一架独立的仪器—立运仪郭守敬的改造则是改。