盘点从先秦，到清代我国最著名的天文学家

天文学家的故事 木卫二其实最早是中国人发现的

先秦著名天文学家甘德

甘德，战国时楚国人（一说是齐国人），我国著名天文学家，著有《天文星占》、《岁星经》。是世界上最古老恒星表的编制者和木卫二的最早发现者。

我国是天文学发展较早的国家之一。由于农业生产和制定历法的需要，我们的祖先很早就开始观测天象，并用以定方位、定时间、定季节。春秋战国时期，天文历法有了较广泛的发展和进步。司马迁在《史记》中记载：“幽厉之后，周室微，陪臣执政，史不记时，君不告朔，故畴人子弟分散，或在诸夏，或在夷狄。”“畴人”指世代相传的天文历算家。司马迁的记载说明，当时各国都很重视天文的观测记录和研究，天文历学家也人数众多。

而在这些天文历学家中，最著名的是甘德、石申夫两位。

甘德对行星运动进行了长期地观测和定量研究。他发现了火星和金星的逆行现象，他指出“去而复还为勾”，“再勾为巳”，把行星从顺行到逆行、再到顺行的视运动轨迹十分形象地描述为“巳”字形。甘德还建立了行星会合周期的概念，并且测得木星和水星会合周期值分别为：400日（现为398.9日）和136日（现为115.9日）。还给出木星和水星在一个会合周期内见、伏的日数，更给出金星在一个会合周期内顺行、逆行和伏的日数。虽然甘德的这些定量描述在现在看来，还比较粗疏，但它们却为后世的行星位置计算法奠定了基石。

甘德对木星的观测尤为精细，是研究木星的专家，著有关于木星的专著《岁星经》。著名天文学史家席泽宗先生指出：甘德在公元前4世纪中叶就观测到了木星的卫星木卫二。国外是在17世纪望远镜发明之后，由意大利科学家伽利略发现的。甘德早伽利略近两千年，而且是在战国，那个没有任何先进辅助器械的遥远年代，只能依靠肉眼观测天文，木卫二的发现，不能不说是一个奇迹。面对科学界质疑，20世纪80年代，我国的天文学史工作者，通过在实地观测和科学的推断，证明木卫二在一定条件下是有可能凭肉眼观测到的。甘德对木卫二的发现也被世人认同。

后来，甘德和石申一起研究天文现象。石申，又称石申夫（或石申父），战国时期的魏国人。甘德著有《天文星占》八卷，石申著有《天文》八卷，后人把这两部著作合为一部，称《甘石星经》。

《甘石星经》是我国，也是世界上最早的一部天文学著作，可惜的是，它在宋代以后失传了，今天只能从唐代的天文学书籍《开元占经》里见到它的一些片断摘录。这些片断摘录表明，甘德和石申曾系统地观察了金、木、水、火、土五大行星的运行，发现了五大行星出没的规律；他们还记录了八百颗恒星的名字，测定了一百二十一颗恒星的方位。后人将甘德和石申测定的恒星记录称为《甘石星表》，这是世界上最早的恒星表，比希腊天文学家伊巴谷测编的欧洲第一个恒星表大约早两百年。后世许多天文学家在测量日、月、行星的位置和运动时，都要用到《甘石星经》中的数据，《甘石星经》为我国和世界天文学研究做出了巨大贡献。

甘德以坚韧不拔的毅力和精细独到的观测把奇迹变成了现实，木卫二的神奇发现向世人证明，毅力加知识，是迈向成功的不二法门。

东汉天文学家张衡

张衡，东汉人，浑天仪、候风地动仪的创制人。

张衡，字平子，出生在河南南阳，家境贫苦。但他自幼喜欢读书，成年后曾在南阳郡做了几年文官，后来辞职回乡，潜心天文研究。17岁那年，他先后到了长安和洛阳，在太学里用功读书。

张衡的特长不是文学，他特别爱好数学和天文研究。朝廷听说张衡是个有学问的人，召他到京里做官，先是在宫里做郎中，后来担任了太史令，叫他负责观察天文。

当时，汉朝先后出现了三种关于天体运动和宇宙结构的学说，这就是“盖天说”、“浑天说”和“宣夜说”。

“盖天说”认为天在上，地在下，天像一个半圆形的罩子，大地像一个倒扣着的盘子。“浑天说”主张天是浑圆的，日月星辰会转入地下，早期的浑天说认为大地是平的，改进的浑天说认为大地是球形的。“宣夜说”认为天没有一定形状，而是无边无际的充满气体的空间，日、月、星辰都飘浮在气体中。

张衡根据自己对天体运行的认识和实际观察，认为“浑天说”比较符合观测实际。他的著作《灵宪》一文开头就讨论了天地起源问题。他认为天地未分之前一片浑沌，后来轻清者上升为天，重浊者凝聚为地，从而描绘了朴素的天地生成论。而在《浑天仪图注》中，张衡写道：“浑天如鸡子。天体圆如弹丸，地如鸡子中黄，孤居于内，天大而地小；天表里有水，天之包地，犹彀之裹黄。天地各乘气而立，载水而浮……天转如车轮之运也，周旋无端，其形浑浑，故曰浑天也。”张衡认为天好像鸡蛋壳，包在地的外面；地好像鸡蛋黄，在天的中间。这些正是中国古代浑天说的基本见解。

张衡还在《灵宪》中，阐述了无限宇宙的思想，他说“宇之表无极，宙之端无穷”，

认为我们所见的天地虽然有限，但是天外有天，在我们的天地之外，还有无穷无尽的世界。他对2500颗恒星的观测记录和近代天文学非常接近。他观测到日、月的视角径约为圆周的1\/730，这和实际情况很接近。他还解释了月亮反射阳光和月食发生的原因，认为月亮的光来自太阳，当大地遮蔽日光，使之无法照到月亮时，便产生月食。

张衡不但注意理论研究，而且还很重视实践。在浑天说思想的基础上，他亲自设计和制造了漏水转浑天仪，这是一个用水力驱动的天球仪，其主体是一个直径5尺的空心天球，上面有黄道、赤道、二十八宿等肉眼可见的恒星；由水力冲激带动齿轮系统，使此空心铜天球每日均匀地绕轴（此轴指向北天极，即与天球的天轴相一致）旋转一周，而且做到了观看此天球仪某星升起、某星下落，与实际天象相符。当时人们看了此仪器都暗暗称奇。

当时的封建帝王和一般人都把地震看做是不吉利的征兆，有的还趁机宣传迷信、欺骗人民。但是，张衡却不信神，不信邪，他对记录下来的地震现象经过细心的考察和试验，发明了一个测报地震的仪器——地动仪。地动仪是用青铜制造的，形状有点像一个酒坛，四围刻铸着八条龙，龙头向八个方向伸着。每条龙的嘴里含了一颗小铜球：龙头下面，蹲了一个铜制的蛤蟆，对准龙嘴张着嘴。哪个方向发生了地震，朝着那个方向的龙嘴就会自动张开来，把铜球吐出。铜球掉在蛤蟆的嘴里，发出响亮的声音，就给人发出地震的警报。

一天，张衡的地动仪正对西方的龙嘴突然张开来，吐出了铜球。按照张衡的设计，这就是报告西部发生了地震。

可是，那一天洛阳一点也没有地震的迹象，也没有听说附近哪儿发生了地震。因此，大伙儿议论纷纷，都说张衡的地动仪是骗人的玩意儿，甚至有人说他有意造谣生事。

过了几天，有人骑着快马来向朝廷报告，离洛阳一千多里的金城、陇西一带发生了大地震，连山都有崩塌下来的。大伙儿这才信服。

张衡还主张“收藏图识，一禁绝之”，与其当时皇权所崇尚的谶纬神学进行了坚决的斗争，表现了他献身科学的大无畏精神。

他还是一位著名的文学家，所著《东京赋》、《西京赋》、《应闲赋》、《思玄赋》等被广为传颂。他的绘画水平也很高，被认为是当时的名画家之一。

张衡是我国伟大的天文学家，他为我国的天文事业作出了杰出的贡献，成为天文学上的一颗闪耀的明星。郭沫若在为他立碑的碑文上写道：“如此全面发展之人物，在世界史中亦所罕见。万祀千龄，令人景仰。”

为了纪念张衡的功绩，人们将月球背面的一环形山命名为“张衡环形山”，将小行星1802命名为“张衡小行星”。

张衡不仅是我国古代著名的天文学家，也是一位多才多艺的艺术家。天文学的研究并没有影响他对绘画和文学的追求。用我们今天的话来讲，张衡是一个全面发展的人。也许，这正是他受人景仰的原因吧。

孜孜不倦的

刘洪，东汉天文学家，著有《乾象历》。乾象历是迄今为止我国第一部引进月球运动不均匀性的历法。

刘洪是汉光武帝刘秀的侄子鲁王刘兴的后代，自幼得到了良好的教育。青年时期曾任校尉之职，对天文历法有特殊的兴趣。他曾在执掌天时、星历的机构任职，为太史部郎中。在任职期间，他积极从事天文观测与研究工作，这对刘洪后来在天文历法方面的研究奠定了坚实的基础。

刘洪与蔡邕等人一起测定了二十四节气时太阳所在恒星间的位置、太阳距天球赤极的度距、午中太阳的影长、昼夜时间的长度以及昏旦时南中天所值的二十八宿度值等5种不同的天文数据。这些观测成果被列成表格收入东汉四分历中，依据这一表格可以分别计算任一时日的5种天文量。从此，这些天文数据表格及其计算成为中国古代历法的传统内容之一。刘洪参与了开创这一新领域的重要工作，这也是他步入天文历法界的最初贡献。

刘洪的天文学成就大都载于乾象历中，其中以对月球运动和交食的研究成果最为突出。

在刘洪以前，人们对于朔望月和回归年长度值已经进行了长期的测算工作，取得过较好的成就。但刘洪发现：依据前人所取用的这两个数值推得的朔望弦晦以及节气的平均时刻，长期以来普遍存在滞后于实际的朔望等时刻的现象。经过数十年的潜心思索，刘洪大胆地提出前人所取用的朔望月和回归年长度值均偏大的论断，给上述历法后天的现象以合理的解释。刘洪大约是从考察前代交食记录与他自己对交食的实测结果入手，先得到较准确的朔望月长度值，然后依据十九年七闰的法则，推演出回归年长度值的。由于刘洪是在这两个数据的精度处于长达六百余年的停滞徘徊状态下，提出新数据的，所以这一发现不但具有提高准确度的科学意义，而且还含有突破传统观念的束缚，打破僵局，为后世研究的进展开拓道路的历史意义。

月球的运动有迟有疾，月球的近地点在不断向前移动，这两个重要的天文现象在东汉早期就引起了人们的热烈讨论。对此，刘洪在乾象历中作了十分出色的总结，给出了独特的定量描述方法。他由测算得知，月球每经一个近点月（月球中心连续两次经过近地点的时间间隔），近地点总向前推进一个“过周分”（≈3.1°），在此基础上，刘洪进一步建立了计算近点月长度的公式，并明确给出了具体的数值，其误差为104秒。中国古代的近点月概念和长度的计算方法从此得以确立，这是刘洪关于月球运动研究的一大贡献。

刘洪还确立了中国古代计算月球运动不均匀性改正值的传统方法。刘洪每日观测月球相对于恒星背景的位置，在坚持长期观测取得大量第一手资料之后，他进而推算出月球从近地点开始在一个近点月内每日实际行度值。由此，刘洪给出了月球每日实行度、相邻两日月球实行度之差、每日月球实行度与平行度之差和该差数的累积值等的数据表格，这是中国古代第一份月球运动不均匀性改正数值表（月离表），欲求任一时刻月球相对于平均运动的改正值，可依此表用一次差内插法加以计算。这是一种独特的月球运动不均匀性改正的定量表述法刘洪的这些成就以新和精为显著特点，或是使原有天文数据精确化，或是对新天文概念、新天文数据、新天文表格、新推算方法的阐明，它们大都见于乾象历中。刘洪所发明的一系列方法成为后世历法的经典方法，他的乾象历使传统历法的基本内容和模式更加完备，它作为我国古代历法体系最终形成的里程碑而载入史册。

任何成就的取得，与百折不挠的努力是分不开的。此外，还要有敢于突破传统的创新精神。而我们的社会，也正是在这一步步的创新和努力下不断发展壮大。

重定历法的祖冲之

祖冲之，字文远，《大明历》的创制者。

祖冲之的原籍是范阳郡遒县（今河北易县）。在西晋末年，祖家由于故乡遭到战争的破坏，迁到江南居住。祖冲之的祖父祖昌，曾在宋朝政府里担任过大匠卿，负责主持建筑工程；同时，祖家历代对于天文历法都很有研究。祖冲之长在这样的家庭里，从小就对科学知识有着莫大的兴趣，他特别爱好研究数学，也喜欢研究天文历法，经常观测太阳和星球运行的情况，并且做了详细记录。宋孝武帝听到他的名气，派他到一个专门研究学术的官署“华林学省”工作。在那里，祖冲之开始了他的各项学术研究。

他研究学术的态度非常严谨。他十分重视古人研究的成果，但又绝不迷信古人。用他自己的话来说，就是决不“虚推（盲目崇拜）古人”，而要“搜炼古今（从大量的古今著作中吸取精华）”。一方面，他对于古代科学家刘歆、张衡、阚泽、刘徽、刘洪等人的著述都做了深入的研究，充分吸取其中一切有用的东西。另一方面，他又敢于大胆怀疑前人在科学研究方面的结论，并通过实际观察和研究，加以修正补充，从而取得许多极有价值的科学成果。

在天文学方面，祖冲之的最大功绩是创制了著名的《大明历》。

在祖冲之之前，人们使用的历法是天文学家何承天编制的《元嘉历》。祖冲之经过多年的观测和推算，发现《元嘉历》存在很大的差误。于是祖冲之着手制定新的历法，编制成《大明历》。

《大明历》中，祖冲之率先地引进了岁差（因地轴长期运动而造成的春分点在恒星背景上移动的现象），从而将回归年（太阳在天球上连续两次过春分点的时间间隔）和恒星年（太阳在天球上连续两次过同一恒星背景位置的时间间隔）区分开来，这是中国历法史上的一大进步。

《大明历》定一个回归年为365.24281481日，而今天的测量为365.24219878日，相差很小。直到六百多年后，南宋杨忠辅制统天历以前，它一直是最精确的数据。

定交点月日数为27.21223日（今测为27.21222日）。交点月日数的精确测得使得准确的日月食预报成为可能，祖冲之曾用大明历推算了从元嘉十三年（公元436年）到大明三年（公元459年），23年间发生的4次月食时间，结果与实际完全符合。

《大明历》采用的其他各种参数也相当精确。但大明历在祖冲之生前始终没能采用，直到祖冲之去世十年后，这部优秀的历法才得以颁行。

祖冲之不仅是成就卓著的科学家，而且又是多才多艺的艺术家和著述很丰富的学者。他曾设计制造过利用水力加工粮食的水碓磨、铜制机件传动的指南车、日行百里的“千里船”以及用于计时的漏壶等。他还精通音律，写过小说《述异记》10卷。他的著作很多，但多已失传，只有少数几篇留存至今。

为纪念这位伟大的古代科学家，人们将月球背面的一座环形山命名为“祖冲之环形山”，将小行星1888命名为“祖冲之小行星”。

大凡有所建树的历史人物，除了有先天的智力因素外，更重要的是后天的努力和学习。学习知识除了要努力汲取前人的精华外，还要有“存疑”的精神，不能“人云亦云”，要勇于提出自己的看法和意见。这样，才能在验证中不断进步。

功绩卓越的刘焯

刘焯，字士元，隋朝著名天文学家。

刘焯自幼聪敏好学。小时候和刘炫是很好的朋友，两人一同寻师求学，互相鼓励，苦读不辍，终于学有所成，与刘炫并称“二刘”。

刘焯不畏权贵，仕途坎坷，两次被起用，两次被罢黜。经历这两次挫折之后，遂使他专心著述，不问政事。著有《五经述议》等若干卷，名声大振。他的门生弟子很多，成名的也不少，其中衡水县的孔颖达和盖文达，就是他的得意门生，孔、盖后来成为唐初的经学大师。

隋炀帝即位，刘焯被重新启用，任太学博士。当时，历法存在很多谬误，刘焯多次建议修改。他呕心沥血，造出了《皇极历》，但未被采用。后来，唐初李淳风，依据《皇极历》造出《麟德历》被推为古代名历之一。

刘焯在科学上的贡献主要有：

一、在《皇极历》中，他首次考虑视运动的不均匀性，并主张改革推算二十四节气的方法，废除传统的平气，使用他创立的定气法。这些主张，直到清朝才被《时宪历》采用，从而完成了我国历法上第五次也是最后一次大改革。

二、刘焯力主实测地球子午线。我国史书曾记载一种说法，南北相距1千里的两个点，在夏至的正午分别立一八尺长的测杆，它的影子相差一寸，即“千里影差一寸”说。刘焯第一个对此提出异议。724年，唐朝张遂等实现了刘焯的遗愿，并证实了刘焯立论的正确性。

三、他较为精确地计算出岁差。假定太阳视运动的出发点是春分点，一年后太阳并不能回到原来的春分点，而是差一小段距离，春分点遂渐西移的现象叫岁差，他根据这一现象定出了春分点每75年在黄道上西移1度。而此前晋代天文学虞喜算出的是50年差1度，与实际的71年又8个月差1度相比，刘焯的计算要精确的多。唐、宋时期，大都沿用刘焯的数值。

刘焯的创见和一些论断，在当时未被采纳，但却在后世被接受，并在他的研究基础上发展、改进，他对天文学的贡献是不可磨灭的。

探索的道路不会一帆风顺，真理也不会被永远尘封，只要坚信自己，胜利总有一天会属于你。

坚持实际测量的一行

一行原名张遂，唐朝人，《大衍历》的编制者。

一行自幼博览群书，勤奋好学，青年时代以学识渊博闻名长安。当时武则天在位，曾拉拢他入朝为官，他为了逃避入朝为官，21岁剃度为僧，取名一行。此后相继在河南嵩山、天台山学习佛教经典和天文数学，后来为我国天文学作出了独特的贡献。

武则天退位后，唐王朝多次招他回京，均被回绝，直到唐元宗派专人去接，他才回到长安，从此开始了一生中极其重要的天文研究生涯。他在天文仪器制造、开展天文大地测量和制定新历法《大衍历》方面都作出了重要贡献。

由于原先使用的《麟德历》多次预报日食不准，一行奉旨主持修编新历。他主张在实际测量的基础上编订历法。为做好天文实际测量工作，就得先制造精确的天文仪器，为此他制成了黄道游仪，此仪器的黄道可在赤道上移位，以符合岁差造成的黄道、赤道相对位置的变化，后来他又与人合作设计制造了水运浑象，用水力推动浑象运转，并附有自动报时设备。

后来，他主持了全国大规模的天文大地测量，以便为编订新历法提供丰富观测资料。在这次天文大地测量中，在今河南省，他们测量了四个地方的北极地平高度和夏至日影高度，据此计算得南北两地相距约129.22公里，其北极地平高度相差1度，从而否定了“日影千里差一寸”的传统观念。

公元7世纪20年代中期，一行开始编制历法。两年后，写成初稿，定名《大衍历》，同年一行去世。

《大衍历》比唐代已有的其他历法更精密，自颁行全国起，共施行33年。后来，此历传到日本，曾在日本行用近百年之久。《大衍历》的编排，结构严谨，条理分明，共分历数7篇，略例1篇，历议10篇。这种编排成为后世许多历法的楷模。

一行还编写了《七政长历》、《易论》、《心机算术》、《宿曜仪轨》、《七曜星辰别行法》、《北斗七星护摩法》等。后人总结其理论，编著《开元大衍历》。为了纪念一行的功绩，人们将小行星1972命名为“一行小行星”。

作为一名“超脱尘世”高僧，一行为我国天文学事业的发展作出了巨大的贡献。我们也应该像一行一样，不管身处何时何地，都不要放弃对真理的追求。

博学多才的苏颂

苏颂，字子容，宋代天文学家，世界上最早的天文钟、近代钟表关键部件“天关”的创始人。

苏颂小时候学习非常勤奋，中进士后为官五十多年，政绩颇著。任江苏江宁知县时，清查富户田田漏税情形，核实丁产，编成户籍，按册课税，既增加了国库收人，又减轻了穷人的负担。为南京留守，深得长官欧阳修的器重，赞许他“处事精密”。任颖州知州时，正值朝廷为宋仁宗修筑皇陵，许多州县官趁机加捐派款，中饱私囊。苏颂却从州库拨款置办朝廷摊派的物资，不侵扰颖州百姓。苏颂为官耿介，忠于职守。他担任知制法的第二年，王安石要越级提拔李定，宋神宗让苏颂起草诏令，苏颂却断然拒绝，即使被罢免了知制法的职务，也从不言悔。

苏颂博学多才，他在科学技术方面的成就远远超过他的政绩。他在国史馆任职期间，独立编著了《本草图经》21卷。该书对动物化石、潮汐理论的阐述、植物标本的绘制，都在相应学科中占有领先地位。苏颂一生最大的贡献还在于复制水运仪象台。宋代之前，东汉张衡创制的浑天仪和唐代僧一行等人的复制品都已失传，苏颂组织一批科学家，运用自己丰富的天文、数学、机械学知识开始着手复制，不久获得成功。后来，他又成功复制了铜质台。水运仪象台以水力运转，集天象观察、演示和报时三种功能于一体，是世界上最早的天文钟、近代钟表关键部件“天关”的创始人。在这个领域里，他的发明创造比欧洲的罗伯特·胡克早6个世纪。

苏颂写出《新仪象台法要》3卷，详细介绍了水运仪象台的设计及使用方法，绘制了我国现存最早最完备的机械设计图，附星图63种，记录恒星1434颗，比300年后西欧星图纪录的星数还多442颗。英国科学家把《新仪象法要》译成英文在国外发行，并给予苏颂以极高的评价。

苏颂令人景仰的，不仅仅是他在天文学的成就，还包括他忠于职守，执政爱民，敢于向强权说“不”的精神。

“中国的第谷”——天文学家郭守敬

郭守敬，字若思，河北邢台县人，元代杰出的天文学家、水利工程学家、数学家和仪表制造家。

郭守敬发明和创造了许多当时处于世界领先地位的天文仪器，为中国乃至世界天文学的发展做出了卓越贡献。他组织研究制定的《授时历》，以365.425日为一年，与地球围绕太阳公转一周的时间仅差26秒，比现行公历早了近三百年。明朝时来中国的德国传教士汤若望曾尊称郭守敬为“中国的第谷”。（第谷，16世纪丹麦天文学家，近代天文学奠基人，以制造精密天文仪器著称。）

郭守敬在少年时代就显露出了敏锐的观察力和超人的科学才能。大约在十五六岁时，一个偶然的机会，郭守敬得到了一份《石本莲花漏图》，郭守敬凭其聪明才智熟练掌握了莲花漏的制造方法和工作原理，并照图复制了一台莲花漏。郭守敬20岁时，担负了设计修复邢州石桥的重任。郭守敬经过仔细勘查后便很快制定出了修改方案，仅用了40天的功夫就修复了石桥。年轻的郭守敬所显露出来的科技才能引起了很多人的注意和赞扬。

忽必烈曾在开平府接见郭守敬。郭守敬北上应召时，把刚铸好的一套莲花漏运到燕京，取名为“宝山漏”，献给了忽必烈。这套计时器构造精巧，水流均匀，计量时间很准确，后来成为元代司天台（即国立天文台）的计时工具。

元朝统一后，元世祖下令设置太史院，王恂为太史令，郭守敬为同知太事院使，集全国各地的优秀天文学家和历法人员，开始了改编新历的繁重工作。郭守敬认为“历之本，在于测验；而测验之器，莫先仪表”，因此他率领一大批能工巧匠先后制出了许多精密的天文仪器，其中最为后人推崇的是简仪、仰仪和圭表等。

郭守敬在浑天仪的基础上发明了简仪。

他大胆革新，只保留了浑天仪三组圆环系统中的两个圆环系统，又把其中的一组分立出来，改成另一个独立仪器，这样就扩大了观测范围、增加了实用性。郭守敬精心改制的这一仪器既精确又简单，故称之为“简仪”。而在欧洲，类似这样的天文仪器，直到18世纪才开始在英国使用。简仪是一件铜制中空半球形仪器，像一口仰放的锅，所以取名“简仪”。半球口沿上标有东西南北方位和十二时辰，里面以观测地的北极高度为中心，刻着纵横交错的赤道坐标网。口面中心用一横一纵两根竿子架着一块玑板，板心开着一个小孔，小孔的位置正好在半球面的球心上。太阳光通过小孔在半球里面成一倒像，这时人们根据赤道坐标网就可以测定在天空中的位置。此外，通过简仪还可直接观察到日食、月食等天文现象。遗憾的是郭守敬的这件杰作，到清康熙年间时竟毁于西方传教士手中，未能幸存至今。

圭表是我国最古老也是最常用的测定二十四节气的仪器。郭守敬借鉴旧圭表新设计了一种圭表，叫高表。高表的表柱用铜铸成，并且增高到三十六尺，这样就使得表影也相应地增长，按比例推算各个节气的误差就可以大大减少。圭面上的刻度也增加了，能够直接量到厘，还可往下估算至毫。为解决表高影长圭面模糊的问题，郭守敬进行了两项改进：一是表柱上端加一横梁，由两条四尺高的龙托住，从梁心到圭面共四十尺。横梁的阴影就是表影的尽头；二是设计了一件辅器——景符。就是利用小孔成像的原理，使日光通过一个薄片上的小孔，再射到圭面，从而收到影界清晰的效果。郭守敬的这些发明与改革从根本上克服了自唐宋以来圭表所存在的一些主要缺陷。

郭守敬还设计和制造了许多天文仪器，如适合野外工作用来投正方位的正方案、推算地平高度的窥几，还有大明殿漏灯、丸表、悬正仪、座正仪、浑天象、玲珑仪、立运仪、证理议、日月食仪等。很多仪器其设计的科学性和使用的准确性，在当时世界上也处于领先地位。

创制好各种天文仪器后，郭守敬便向忽必烈呈奏，请求扩大观察范围。元世祖考虑到制定新历的需要，便采纳了郭守敬的建议，令监候官十四人赴全国各地进行观测研究。郭守敬亲自率领一批人马，从上都出发，中间经过大都、河南等地，最后到达广州，一路上进行了测验日影等多项科研活动。郭守敬充分利用自己研制的仪器，进行了一系列的天文观测工作，取得了令人瞩目的辉煌成就，其中关于黄赤大距的测定和二十八宿距离的测定，具有特别重要的意义。经过四年多的辛勤劳作，一部当时世界上最先进的历法——《授时历》宣告完成了。元世祖忽必烈大喜过望，即令从第二年起，全国一律实行《授时历》。《授时历》以365.425为一回归年的日数，这和地球绕太阳一周所经历的实际时间只差26秒，比现行公历整整早了300年。

《授时历》一反传统彻底废弃了上元积年的传统，采取实事求是的简易办法，并以1280年冬至为推算各项天文数据的起点，这在我国历法上是一大进步。由于授时历所取朔望月和交点月的长度都很准确，加之它又在掌握了较准确的日月运动轨道的基础上，采用了缜密的计算方法，所以，它对日食和月食的预测十分准确。

授时历颁行之后，深受人们的欢迎。不仅如此，授时历还漂洋出海先后传至朝鲜和日本，为当地人民所接受和使用。

授时历制定完毕后，郭守敬便集中精力总结多年来积累的丰富经验进行著书立说，他先后编纂了《时候笺注》二卷、《修改源流》一卷、《仪象法式》二卷、《二至晷影考》二十卷、《五星细行考》五十卷、《古今交食考》一卷、《新测二十八宿杂座诸星入宿去极》一卷、《新测无名诸星》一卷、《月离考》一卷，但只有《授时历经》和《授时历仪》因载入了《元史》而得以幸存至今。

为纪念郭守敬的功绩，人们将月球背面的一环形山命名为“郭守敬环形山”，将小行星2012命名为“郭守敬小行星”。

郭守敬不因循守旧，勇于开拓创新，实事求是，编写了当时非常精确的历法，产生国际性的影响，成为我国一代天文大师。也正是这种实事求是、勇于创新的精神，促进了人类社会的不断进步。

我国天文学的先驱——徐光启

徐光启，明末著名的科学家，

第一个把欧洲先进的科学知识，特别是天文学知识介绍到中国，可谓我国近代科学的先驱者。徐光启出生在一个由经营商业转归为经营农业的家庭，青少年时代的徐光启，聪敏好学，万历九年中秀才后，因家境关系，徐光启开始在家乡教书。加之连年自然灾害，他参加举人考试又屡试不中，这期间，他备受辛苦。

徐光启20岁时中秀才，36岁中举人，考中进士时已是43岁，为科举功名共用去了23年时间。考中进士以后，徐光启对垦荒、练兵、盐政等方面都多所建术，但其主要精力则是用于修改历法。

徐光启在天文学上的成就主要是主持历法的修订和《崇祯历书》的编译。徐光启从编译西方天文历法书籍入手，同时制造仪器，精心观测。编制历法，在中国古代乃是关系到“授民以时”的大事，为历代王朝所重视。由于中国古代数学历来重视实际计算并以此见长，历来重视和历法编制之间的关系，因此与世界上其他国家和地区相比，中国古代历法的准确程度是比较高的。但是到了明末，却明显地呈现出落后的状态。一方面是由于西欧的天文学此时有了飞速的进步，另一方面则是明王朝长期执行不准私习天文，严禁民间研制历法政策的结果。徐光启参考了古代托勒玫旧地心说和以当代第谷的新地心说为代表的欧洲天文知识，会通当时的中西历法，主持编译了《崇祯历书》。

在历书中，他引进了圆形地球的概念，明晰地介绍了地球经度和纬度的概念。他为中国天文界引进了星等的概念；根据第谷星表和中国传统星表，提供了第一个全天性星图，成为清代星表的基础；在计算方法上，徐光启引进了球面和平面三角学的准确公式，并首先作了视差、蒙气差和时差的订正。此外还亲自参加了其中《测天约说》、《大测》、《测量全义》等书的具体编译工作。

《崇祯历书》的编纂对于我国古代历法的改革是一次飞跃性的突破，它奠定了我国近三百年历法的基础。徐光启的编历工作为中国天文学由古代向现代发展奠定了一定的思想理论和技术基础。

科学没有国界，古为今用、西为中用，融会贯通，这才是学习的本质所在。

历算第一名家——梅文鼎

梅文鼎，清初安徽宣城人，著名的天文家、数学家，“历算第一名家”。

梅氏先祖可远溯至北宋著名儒学家梅尧臣，曾祖、祖父亦相继为明朝官吏。父亲梅士昌于明朝灭亡后隐居耕读，除经史外，对阴阳律历等学也有一定的兴趣。少年时代的梅文鼎就从父亲和塾师罗王宾那里获知一些天文学知识。长大后，梅文鼎师从于宣城籍学者倪正，学习明代颁行的大统历法，同年撰成他的第一部科学著作《历学骈枝》。其后他曾数度赴金陵参加乡试，虽然屡试不第，却结交了施闰章、蔡璿、黄虞稷、潘耒、方中通等一批学术朋友，梅文鼎在当时江南的学术圈中已具有一定的名望。在此期间，梅文鼎在金陵购得明版《崇祯历书》一部分，同时又抄得波兰教士穆尼阁著的《天步真原》等书，从此开始系统地钻研当时传入中国的西方天文、数学知识。

不久，梅文鼎来到北京，在大学士李光地家中设教馆。李光地本人及其子钟伦、弟鼎征、门人陈万策等皆从梅文鼎学习历算。他又以布衣身份参与《明史·历志》的纂写工作。京都名流朱彝尊、阎若璩、万斯同、刘献廷等人都曾与他交往。次年，梅文鼎应李光地之邀，将其研习天文历法的心得以问答形式撰成一书，取名《历学疑问》。数年后由李光地作序并出资刊刻。康熙帝读到李光地进呈的《历学疑问》，对书中的观点非常欣赏。三年后的夏天，康熙帝在南巡的归途召见梅文鼎，连续三日在运河上的御舟中同梅文鼎谈论天文、数学，并亲书“绩学参微”四字，以表彰他的研究工作。

梅文鼎的晚年主要在家著书授徒，四方慕其名者不少亲赴宣城向其问学。康熙帝也曾通过在宫中任《律历渊源》汇编官的梅文鼎之孙梅瑴成代为致意。

梅文鼎于宣城家中逝世，康熙帝即命江宁织造曹頫营地监葬。在当时，这可以算得上是非常大的皇恩了，也从一个侧面说明了梅文鼎的贡献。梅文鼎毕生致力于发扬传统科学的精华并会通西学，对整个清代的学术思想都有一定的影响。

被誉为“历算第一名家”的梅文鼎虽然鲜有人知，但他在中国历史上的贡献却是不可磨灭的。历史就是这样尊重事实，它忠实地记载着发生的每一个故事。