穿越时空的“科学超人”——郭守敬

作者: 郭红锋

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在700多年前的中国,有一位像“科学超人”一样厉害的人物——郭守敬。他从小就爱动脑筋,动手能力超强。

15岁时,他居然用木头和齿轮做了一个超酷的“莲花计时器”(莲花漏),连大人都惊叹:“这方法都失传了,他是怎么做到的?!”在以后的成长道路上,他用自己的超强智慧在中国水利发展史和天文学历史上留下了光辉的一页。

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水利奇才的贡献

20岁的郭守敬成了家乡的“工程队长”!他带领大家修好了被洪水冲垮的石桥,还用泥土和石头堵住了河堤的大窟窿。31岁时,他见到了元朝皇帝忽必烈,像科学家做汇报一样,一口气提出六个水利工程计划。后来,他真的把计划变成了现实——修整西夏古河渠,开凿元朝时期的通惠河,让农田喝饱水,百姓再也不怕旱涝了。

其中,通惠河的开通使京杭大运河的“最后一公里”畅通无阻,为元朝南北经济交流做出重要贡献,郭守敬也被誉为“京杭大运河之父”。

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京杭大运河

天文冒险家登场

郭守敬不仅会修水利,还是“星空探险家”!他带着团队建起超大的天文台,发明了十几种神奇工具,比如能精准观测星星的“简仪”(古代版天文望远镜)。

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紫金山天文台的简仪

最厉害的是,他在河南登封建造的观星台,至今还矗立在那里,像一位守护星空的老爷爷,这可是中国现存最古老的天文台!

观星台由台身和量天尺组成。台身呈方形覆斗状,高9.46 米,连台顶的小室加一起共12.62 米。仔细看一下,会发现观星台上方有一根横梁,横梁上有个小洞,阳光可以通过这个小洞影射到石圭上,在石圭上会有一个影子,如果能找到一尺五寸的影子,就能证明这个地方是天地之中。

这是郭守敬最开始测量的方法,但是后来发现这种测量方法有误差,于是他又借助一种叫“景符”的辅助工具。当阳光从上方的横梁照射过来之后,再通过景符投射到石圭上,这样准确度更高,可以简单理解为小孔成像原理。

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观星台是元代天文学高度发达的历史见证
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2010年8月1日,包含观星台在内的登封“天地之中”历史建筑群被列为世界文化遗产
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给地球“量身高”

郭守敬还发起了一场超大实验——“四海测验”。他派团队从最东边的高丽(今朝鲜)到最西边的云南滇池,从南海的黄岩岛(他测出这里在北纬15 度)到北方的草原,给地球“量身高、测体型”。这次测验也成为了中国元朝就已经到达黄岩岛的文献证据。

郭守敬编制的星表所含的实测星数突破了历史纪录, 而且在3个世纪后仍无人超越。他测定的黄赤交角(地球角度)数值非常准确,连500年后的法国科学家拉普拉斯都惊呼:“他算的太准了!”

1280年,郭守敬和王恂等人终于编制出当时世界上最先进的历法《授时历》,求得回归年周期为365.2425日,与许多国家使用的《格里高利历》几乎一秒不差,但是却比《格里高利历》早300 多年。这份《授时历》准得离谱,是中国古代使用时间最长的历法, 用了整整364年!

星星上的荣誉勋章

郭守敬的成就不光中国人记得,全世界都为他点赞!天上有一颗小行星叫“郭守敬星”,月亮上有座“郭守敬环形山”,就连中国第一台创新型且享誉世界的天文望远镜也叫“郭守敬望远镜”。

下次抬头看星星时,你可以骄傲地说:“那里有我们中国古代科学超人的‘勋章’!”

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中国科学院国家天文台的“郭守敬望远镜”
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知识链接:

为了纪念郭守敬这位伟大的科学家, 国际天文学联合会于1970年将第2012号小行星命名为“郭守敬星”;1978年将月球上的一座环形山命名为“郭守敬山”;2000年, 中国科学院国家天文台将自主研制的LAMOST望远镜命名为“郭守敬望远镜”。

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