學究天人：郭守敬的故事（簡體書）

《世界五千年科技故事叢書．學究天人：郭守敬的故事》以世界五千年科學技術史為經，以各時代傑出的科技精英的科技創新活動作緯，勾畫了世界科技發展的生動圖景。作者著力于科學性與可讀性相結合，思想性與趣味性相結合，歷史性與時代性相結合，通過故事來講述科學發現的真實歷史條件和科學工作的艱苦性。《世界五千年科技故事叢書．學究天人：郭守敬的故事》中介紹了科學家們獨立思考、敢於懷疑、勇於創新、百折不撓、求真務實的科學精神和他們在工作生活中寶貴的協作、友愛、寬容的人文精神。使青少年讀者從科學家的故事中感受科學大師們的智慧、科學的思維方法和實驗方法，受到有益的思想啟迪。從有關人類重大科技活動的故事中，引起對人類社會發展重大問題的密切關注，全面地理解科學，樹立正確的科學觀，在知識經濟時代理智地對待科學、對待社會、對待人生。閱讀《世界五千年科技故事叢書．學究天人：郭守敬的故事》是對課本的很好補充，是進行素質教育的理想讀物。

《世界五千年科技故事叢書》以世界五千年科學技術史為經，以各時代杰出的科技精英的科技創新活動作緯，勾畫了世界科技發展的生動圖景。作者著力于科學性與可讀性相結合，思想性與趣味性相結合，歷史性與時代性相結合，通過故事來講述科學發現的真實歷史條件和科學工作的艱苦性。
《學究天人：郭守敬的故事》為其中一冊，由王渝生編著。
郭守敬（1231-1316），中國元朝的天文學家、數學家、水利專家和儀器制造專家。字若思，漢族，順德邢臺（今河北邢臺）人。生于元太宗三年，卒于元仁宗延祐二年。郭守敬曾擔任都水監，負責修治元大都至通州的運河。1276年郭守敬修訂新歷法，經4年時間制訂出《授時歷》，通行360多年。是當時世界上最先進的一種歷法。1981年，為紀念郭守敬誕辰750周年，國際天文學會以他的名字為月球上的一座環形山命名。

十一屆全國人大副委員長、中國科學院前院長、兩院院士
路甬祥
放眼21世紀，科學技術將以無法想象的速度迅猛發展，知識經濟將全面崛起，國際競爭與合作將出現前所未有的激烈和廣泛局面。在嚴峻的挑戰面前，中華民族靠什么屹立于世界民族之林？靠人才，靠德、智、體、能、美全面發展的一代新人。今天的中小學生屆時將要肩負起民族強盛的歷史使命。為此，我們的知識界、出版界都應責無旁貸地多為他們提供豐富的精神養料。現在，一套大型的向廣大青少年傳播世界科學技術史知識的科普讀物《世界五千年科技故事叢書》出版面世了。
由中國科學院自然科學研究所、清華大學科技史暨古文獻研究所、中國中醫研究院醫史文獻研究所和溫州師范學院、吉林省科普作家協會的同志們共同撰寫的這套叢書，以世界五千年科學技術史為經，以各時代杰出的科技精英的科技創新活動作緯，勾畫了世界科技發展的生動圖景。作者著力于科學性與可讀性相結合，思想性與趣味性相結合，歷史性與時代性相結合，通過故事來講述科學發現的真實歷史條件和科學工作的艱苦性。本書中介紹了科學家們獨立思考、敢于懷疑、勇于創新、百折不撓、求真務實的科學精神和他們在工作生活中寶貴的協作、友愛、寬容的人文精神。使青少年讀者從科學家的故事中感受科學大師們的智慧、科學的思維方法和實驗方法，受到有益的思想啟迪。從有關人類重大科技活動的故事中，引起對人類社會發展重大問題的密切關注，全面地理解科學，樹立正確的科學觀，在知識經濟時代理智地對待科學、對待社會、對待人生。閱讀這套叢書是對課本的很好補充，是進行素質教育的理想讀物。
讀史使人明智。在歷史的長河中，中華民族曾經創造了燦爛的科技文明，明代以前我國的科技一直處于世界領先地位，涌現出張衡、張仲景、祖沖之、僧一行、沈括、郭守敬、李時珍、徐光啟、宋應星這樣一批具有世界影響的科學家，而在近現代，中國具有世界級影響的科學家并不多，與我們這個有著13億人口的泱泱大國并不相稱，與世界先進科技水平相比較，在總體上我國的科技水平還存在著較大差距。當今世界各國都把科學技術視為推動社會發展的巨大動力，把培養科技創新人才當做提高創新能力的戰略方針。我國也不失時機地確立了科技興國戰略，確立了全面實施素質教育，提高全民素質，培養適應21世紀需要的創新人才的戰略決策。黨的十六大又提出要形成全民學習、終身學習的學習型社會，形成比較完善的科技和文化創新體系。要全面建設小康社會，加快推進社會主義現代化建設，我們需要一代具有創新精神的人才，需要更多更偉大的科學家和工程技術人才。我真誠地希望這套叢書能激發青少年愛祖國、愛科學的熱情，樹立起獻身科技事業的信念，努力拼搏，勇攀高峰，爭當新世紀的優秀科技創新人才。

一、雛燕展翅志學篤行自製竹渾儀巧解蓮花漏從學紫金山二、邢州治水初露頭角疏通舊河道翻新古石橋美名傳鄉里三、西夏修渠黃河探源規劃整治水利忽必烈召見開引玉泉水修復西夏渠探溯黃河源四、重開金口新建水驛引永定河水設水驛交通作地形測量創標高概念五、簡儀高表巧思絕倫入主太史局修復舊儀錶創制新簡儀提供新數據建造觀星台仰儀渾天象巧思絕人六、天體測量廣博精深設置太史院建立司天臺四海大測驗恒星大觀測七、編制新曆應驗四時八、開浚運河惠及後人九、著作豐碩巧制奇器十、名垂星漢環球共仰

自制竹渾儀
700多年前的一個傍晚，晴朗的夜空中閃爍著點點繁星，人們都已進入了沉沉夢鄉。卻有一個十五六歲的少年還在自家院子里的一個土臺上借著一盞燈光正在忙碌著什么。他正在擺弄著一個用層疊交叉的竹圈扎成的球形架子。只見他一會兒抬頭凝視星空，一會兒又貓下身子轉動竹球中一根小竹筒對準天上的星座觀測著，一會兒又俯身在土臺上就著燈光在紙上寫著畫著什么……那掛滿汗珠的臉上，神情是多么專注啊！這個十五六歲的少年，就是日后成長為我國杰出科學家的郭守敬。這么晚了，他在干什么呢？
原來，前兩天郭守敬讀到一部解釋《尚書》的古書，書中有一張“璇璣圖”。璇璣是中國古代的一種天文觀測儀器，又叫渾儀，歷代都用青銅鑄造。郭守敬看著這張圖，仔細地研究了渾儀的構造和工作原理，便萌發了要把它做成實物的念頭。首先遇到的問題是用什么材料，用青銅鑄顯然是不可能的，何不用竹子呢？平時郭守敬就喜歡用竹子做一些小玩意、小模型，這些動手的技巧現在正好用上！郭守敬興致勃勃地找來一些竹子，將其剝成竹片、竹絲，按照圖樣扎制起來，可是要將構造復雜的渾儀用竹子做成實物談何容易！郭守敬試了一次又一次，總是不滿意。做好了拆，拆完了再做，郭守敬毫不氣餒，一心一意要將這個竹渾儀做出來。為了解決一些技術上的難題，他冥思苦想，有時候正吃著飯，突然想起了什么，飯也顧不上吃便跑出去繼續做，真可謂是廢寢忘食。功夫不負有心人，一個漂亮的竹渾儀做成了！這個竹渾儀不僅外觀精巧，而且還很實用，可以用來觀測星空，也就有了我們前面所描述的那一幕。
郭守敬恐怕不會知道，這大概是世界上第一個也是唯一的一個竹制渾儀！更為重要的是這具竹渾儀的制作開了他日后發明大量天文儀器的先河。
巧解蓮花漏
也是在十五六歲的時候。郭守敬得到了一幅拓印的“蓮花漏圖”。蓮花漏是北宋科學家燕肅在古代漏壺的基礎上加以改進而創制的一種計時儀器，構造頗為復雜。這種利用滴水來計量時間的儀器由一套水箱（上下匱）、水壺、吸水管（渴烏）、帶刻度的箭等一系列部件組成。蓮花漏的工作原理是采取一套箱壺，使大壺里的水保持常滿，讓水均勻地潑到箭壺里，流速保持穩定，可使插在壺中的下端有浮子的刻箭逐漸上升。讀看箭桿上的刻度讀數，就可知道是什么時刻了。由于水壺的若干部分以及刻箭都仿照了蓮花、蓮蓬和蓮葉的形狀，因此叫做蓮花漏。
我們知道，四季水溫不同，水的黏滯性有所變化，這會影響到水的流速和流量。另外，地球繞太陽公轉，地軸是傾斜的，地球在軌道上的運行在一年中有快慢。因此每天日子的長度是不一樣的！最多可以差到50秒鐘，現在每天用24小時來計時，是取個平均數，叫做平太陽目。為了改善這些差異，蓮花漏壺中使用的木箭，全套共48支，白天和黑夜各用一支，并隨24個節氣變換而更換使用。
燕肅為了推廣他對這種漏壺的改進，曾在許多地方將蓮花漏的圖樣刻在石碑上。因此在宋金時代，蓮花漏流傳得相當廣泛。但在郭守敬成長的動亂時代，到處遭破壞，蓮花漏的實物已經變得極少見了。單憑一張拓印圖，成年人也不容易搞清楚它的構造和工作原理。少年郭守敬得到這張圖后，認真琢磨，仔細研究，很快便將蓮花漏的構造原理弄得一清二楚，講解起來也是頭頭是道。于是，大家都對小小的郭守敬刮目相看，遠鄉近鄰都知道，郭家有個聰明的孩子。事實上，聰明來自勤奮，我們都知道“笨鳥先飛”、“勤能補拙”的古語。并不是郭守敬的天賦超乎尋常，而是他具有善于思考、勤于鉆研的精神。自制竹渾儀、巧解蓮花漏，不過是流傳下來的兩個被人廣為稱道的例子。從中我們可以看出，郭守敬從小就專心致志于學習，肯動腦筋鉆研事物的道理和內在規律，并善于動手從事科學實驗和實踐，這些素質，幾乎是古今中外所有杰出科學家所必備的。
P16-20