郭守敬测验四海

罗方扬

元朝的疆域極其辽阔，“北逾阴山，西极流沙，东尽辽左，南越海表……汉唐极盛之际，有不及焉”。这样一来，唐代僧一行的测量数据就显得不足了。为此，郭守敬向元世祖忽必烈提出在全国范围内进行大规模天文测量的建议，这次测量史称“四海测验”。

郭守敬是中国历史上的全才型科学家，由于疏浚河道、治理水患有功，被举荐给忽必烈。郭守敬面陈关于水利的6 条建议，每奏一事，忽必烈都点头称是。随即，郭守敬被任命为提举诸路河渠，掌管各地河渠的整修和管理工作。郭守敬在水利工程、天文历法、数学计算等方面都有杰出的贡献，其中最突出的就是天文历法。

四海测验是中国古代规模最大且最精确的一次天文大地测量。在郭守敬的主持下，当时的元朝疆域之内一共设立了27 个观测站。图中所绘郭守敬背手而立，画面右侧背景就是当时的观测站之一 ——河南登封观象台。此观象台保存至今，是世界上现存最早的观象台之一。

根据这次精密测量得到的数据，郭守敬编撰了《授时历》。《授时历》于1281 年（元至元十八年）开始颁行，明初颁行的《大统历》其实也是它的延续，如把二者视为同一部历法，可以说是中国古代最优秀且使用时间最长的历法了。《授时历》推算出的一个回归年为365.2425 天，和现代观测值（365.2422 天）相比，只差了26 秒。《授时历》的精度和现行公历（1582 年罗马教皇颁布的《格里高利历》）相当，但比西方早采用了300 多年。

天文大地测量当然离不开各种仪器。郭守敬在测量仪器上也有大量的创新和发展，研制了简仪、高表、候极仪等10 多种仪器，图中人物左侧就是简仪。在简仪之前，中国的天文学家是用浑仪来测量天体位置的。但是，浑仪结构太复杂，使用不便。为此，郭守敬进行了改良，研制出了新的仪器，这就是简仪。

简仪是中国天文仪器制造史上的重要成果，也是当时世界上的一项先进技术，欧洲直到300 多年之后才有类似的仪器。一系列新仪器的诞生，使得天体测量精度和历法准确度大为提高，也让当时中国的天文科技实力领先于世界。

（责任编辑：白玉磊）