仰望星河    

              学习科学巨匠郭守敬

                    文/刘孟领 

     燕赵邢襄，泉脉绵延，这片太行山东麓的沃土，孕育出光耀古今的科学巨人郭守敬（1231——1316）。 他一生不慕浮华，躬身实测，横跨天文、历法、仪器制造、水利治理诸多领域，以一生求索，架起大地与苍穹之间的桥梁，成为中国元朝天文学家、数学家、水利专家、仪器制造家。在其诞辰795周年之际，我们以无比自豪的心情，仰望星河，自显月球上的"郭守敬环形山”和国际小行星中"郭守敬小行星"非常伟大，纪念邢台走出去的、闻名世界的科学巨匠郭守敬意义重大。

    治水树丰碑

    郭守敬，字若思，元朝顺德府（今邢台市）邢台县（信都区）郭村人。它不但是中国，也是世界在水利、天文、仪器制造及数学领域具有卓越贡献的伟大科学家，有20多项发明创造曾遥遥领先于世界水平。

    他少年之时，受祖上熏陶，潜心学算术、学地理，善于动手思辨，不耽于空洞书斋论道。青年时在原籍，目睹邢州河道淤堵，泉流壅塞，便亲赴荒野踏勘地势，疏通达活泉等水道，让淤积多年的河道重焕生机，乡野良田复得泉水滋养。初次治水，便显露出因地制宜、求真务实的远见。关乎此，元好问曾撰《邢州新石桥记》予以记述。中统三年（1262），郭守敬因张文谦举荐，至开平谒见元世祖忽必烈时，以其独到的视野首陈"水利六事"，随即被任命为提举诸路河渠使，专职领导各地兴修水利事业。

    随后，他远赴西夏，修复唐徕、汉延古渠的主干渠12条、支渠68条，修建闸堰，理顺灌区水系，干枯荒原再度碧波荡漾，使9万顷农田恢复灌溉，黄河河套地区再现塞北江南之景。塞上百姓感念其惠，特为郭守敬建立生祠。屹立在今银川市西门桥唐徕渠畔的郭守敬雕像，则表达了当今宁夏人民对郭守敬历史功勋的由衷怀念。

    郭守敬主持元大都的水利规划和工程建设，始于至元初年（1264）的重开金口河，引用玉泉山水，终于至元二十九年（1292）开凿通惠河，大德五年（1301）堵塞金口河。其中有十余年，他虽专注于天文测量、仪器制造和历法编撰，却仍在领导着全国范围的大运河规划治理。

    至元十二年（1275），郭守敬奉命巡查河北、山东、河南、江苏北部可通舟楫之河，勘测规划对大运河山东段的治理，大胆开创了”裁弯取直”，完成了山东境内的运河建设，使漕运里程大大缩短，从而使中国大运河的重心由此实现从关中、洛阳到元大都的划时代转折。

    在解决元大都与通州北运河之间近30米的高差问题上，郭守敬踏遍京郊群山，设计建筑了24座闸坝，引用白浮泉水，借以分段控制水流，节水行舟，使通惠河贯通，南北漕运大运河，舟楫直达积水潭，奠定了元大都水系格局。

    他万里征途，踏察山河，探水源，量地势，最早运用高程测算理念，以水利之智，润泽南北大地。

      天文见奇功

    在天文历算方面，郭守敬同张文谦、张易、王珣、许衡等密切配合，经过四年呕心沥血努力，于至元十五年（1278）夏主修完成了《授时历》。其时，郭守敬大刀阔斧革新天文器械，改造浑仪，创制简仪、仰仪、高表等十余种精密观测仪器，表现出高度负责任的科学家精神。《授时历》的主要科学成就有四——其一，通过实测取得一系列天文数据，以便对传统数据进行验核后，选用最为精确的数据修造新历；其二，废除了沿用上千年的上元积年法和日法，大大简化了立法的计算工作；其三，运用招差法，求取太阳每天在黄道上的视运行速度，推算天体的位置；其四，开展了空前规模的大地测量工作，在华夏疆域布设27座观测站点，南北纵横，实地采集行程运行数据。取得了一回归年长度为365.2425日的科学成果。这一成果与现在世界通用的《格里历》相同，但比《格里历》早了302年。历法颁行天下，顺应农时，惠泽万民。

   《授时历》完成后，郭守敬又对其编算公式、计算方法等相关科技资料进行了长期的整理研究，编撰出《推步》《立成》《历议拟稿》等十几部系列科学论著，为国家快速发展做出了巨大贡献。

     数学创成就

    郭守敬的数学成就集中在招差术、弧矢割圆术、高次方程数值解法和实用算术革新，领先欧洲数百年。

    招差术，即三次差内插法，用差分法处理天体变革运动，比欧洲早400年，应用在《授时历》上精确测算出一回归年为365.2425天，与现行公历一致，误差仅26秒；弧矢割圆术（球面三角雏形），以勾股定理为基础，将球面三角形分解为平面三角形，解决黄赤道的坐标转换，大帽提升了历法精度；高次方程数值解法，从高位到低位逐次逼近，求不足近似值，适配天文复杂方程求解；实用算术革新，以数学贯穿观测、运算、编历、奠定《授授时历》360余年的精确基础。

    治水以安苍生，观天以明时序，数学以求准值。郭守敬融水利、天文、器械、历算于一身，摒弃虚谈，崇尚实证。山河记得他踏勘的足迹，星辰留存他求索的目光。1970年，国际天文学会将月球上的一座环形山命名为"郭守敬山“；1977年，国际小行星研究会又将2012号小行星命名为"郭守敬星“；千载之后，太行泉城依然传颂先贤伟业，求真创新的精神，长久回荡在邢襄大地。

诗曰——

邢泉育得旷世俦，

巨星光彩耀神州。

疏通河渠安苍生，

天文实测建奇谋。

简仪仰观云汉运，

数学求准创成就。

授时一卷传千古，

伟业长存照九州。

作者简介：刘孟领，笔名孺子牛，男，1954年生人，大专学历，中共党员，原籍河北邢台巨鹿县。本人自幼爱好中华民族传统文化，尤爱文学和书法艺术，现为中国散文学会会员、《中国文学作家》签约作家,河北省文学艺术研究会会员，邢台市作家协会会员，襄都区作协常务理事，邢台市书法家协会会员，中国文联大赛组委会授予“文化摆渡人”、“好作者”、入编当代文学网文化艺术人才库，北京巨匠丹青书画院授予新时代艺术先锋人物，并多次获得国家级书画及文学征文写作技能大赛奖励。