在中國科學院國家天文台興隆觀測基地内,有一架橫卧于南北方向的巨大望遠鏡:LAMOST,中文名稱:郭守敬望遠鏡。這台望遠鏡自2008年4月落成以來已做出許多突破性發現,使我國在大規模光學光譜觀測和大視場天文學研究方面,居于國際領先地位。
郭守敬望遠鏡
那麼郭守敬是何許人也?為何要用他的名字來命名這一國之重器?
郭守敬,字若思,元朝順德府邢台縣(今河北省邢台市)人,天文學家、數學家,官至太史令、昭文館大學士、知太史院事,世稱“郭太史”。1970年,國際天文學聯合會将月球上的一座環形山命名為“郭守敬”;1977年3月,紫金山天文台将1964年發現的永久編号為2012号的小行星命名為“郭守敬”。當談論起這位享譽古今的天文學家,不得不提及他最偉大的成就:編撰授時曆。
郭守敬
元初使用金朝楊極編撰的大明曆(與祖沖之的大明曆不同),因大明曆預測的月食未如期發生,此後又發現大明曆與實際月相不符,元世祖忽必烈召集王恂、郭守敬、許衡等人編撰新曆。郭守敬首先提出實際觀測是治曆之本的原則:“曆之本在于測驗,而測驗之器莫先儀表。”所以他集中精力研制觀測儀器,他先後創制了簡儀、高表、仰儀、景符等十幾種天文儀器。
郭守敬創制的簡儀
同時為了編撰新曆,郭守敬與許衡、王恂等人開展了全國範圍的大規模天體測量(史稱四海測驗),在全國27個觀測點進行觀測,東起朝鮮半島,西至川滇和河西走廊,南到南海,北到西伯利亞,其範圍和精度不可謂不高,對古代天文的貢獻不可謂不大,為授時曆的編纂與準确性提供了牢固的基礎。
元初測影所分布圖(圖片來源于郭沫若主編《中國史稿地圖集》)
在四海測驗期間,郭守敬主持建造了登封觀星台,這是四海測驗27個觀測站點中唯一保存下來的。現今登封觀星台為全國重點文物保護單位,包含觀星台在内的登封“天地之中”曆史建築群被列為世界文化遺産。
登封觀星台(圖片來源于中國登封觀星台官網)
至元十七年(1280年),新曆曆成,忽必烈取《尚書·堯典》中的“敬授民時”之意賜名授時曆。至元十八年(1281年),許衡、王恂先後去世,但當時授時曆尚未整理定稿。原先王恂負責授時曆的理論推算,而郭守敬負責制造儀器、觀天測量和檢驗數據。兩人的去世使所有的擔子都落到了郭守敬的身上,郭守敬花費數年時間整理定稿。授時曆自公至元十八年(1281年)起頒行使用,原著及史書均稱其為《授時曆經》。
宋濂等人編撰的《授時曆議》
授時曆首次将小數引入曆法,以365.2425日為1回歸年,與現代觀測值365.2422僅差25.92秒,與今公曆曆年平均長度相同,成為當時世界上最先進的曆法之一;以29.530593日為1朔望月,以無中氣之月為閏月。它正式廢除了繁雜的上元紀年,以至元十八年辛巳歲冬至為曆元,打破了古代制曆的傳統,是我國曆法史上的第四次大改革。
清朝黃宗羲著《授時曆故》中所載《授時曆要法歌》
授時曆行用至至正二十八年(1368年),元亡。明朝僅頒行一部曆法,那就是大統曆。大統曆為洪武元年(1368年)劉基所進,但完全取法授時曆。洪武十七年(1384年),元統将大統曆的曆元更改為洪武十七年甲子。大統曆一直行用至明亡(1644年),此後南明朝廷仍使用大統曆,直到康熙元年(1662年)南明滅亡。把授時曆和大統曆看成一部曆法,則授時曆一共行用382年,是我國曆史上使用時間最長的曆法。
大明嘉靖三年歲次甲申大統曆(圖片來源于世界數字圖書館)
“太初曆假托于黃鐘,大衍曆則附會于易象,唯有授時曆,根據晷影,全憑實測,打破古來治曆的習慣,開後世新法之源”(參考資料[7])。授時曆可謂我國古代傳統曆法之集大成者,而郭守敬等人的偉大科學貢獻使我國天文學處于同時代世界領先地位,其輝煌業績無人超越。為了紀念郭守敬,也為了繼承并發揚光大其精于測驗等精神,故将LAMOST命名為郭守敬望遠鏡。
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