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河北邢台元代科学家 郭守敬

作者:不详来源:邢台网2020-5-30 15:28:25
河北邢台元代科学家 郭守敬

郭守敬,字若思,河北邢台人,生于公元1231年,卒于公元1316年,享年八十六岁。他是我国元代杰出的科学家,在天文、水利、数学和仪器仪表制造等方面,都有很高的造诣,为我国科学事业的发展作出了不可磨灭的贡献。

少年初志

郭守敬出生在一个知识分子的家庭里,祖父郭荣,别号“鸳水翁”,通五经,精算术、水利。他自幼在其祖父教养下,不贪玩,爱学习,成绩优异,闻名乡里。在十五、六岁的时候,他得到了一幅拓印的“莲花漏图”,这个莲花漏是北宋科学家燕肃在古代漏壶的基础上改进制做的一种计时器,如依据一幅图就想掌握制造的方法和原理,对一般成年学者来说也不是一件容易的事,而年仅十几岁的郭守敬,当时对图做了精细的研究,居然把它弄得一清二楚,并仿制成功。另外,郭守敬还按照古图,试制竹浑仪,并积土为台,用竹浑仪观测星空。可见,郭守敬从小就已显露出聪明与才智。

紫金求学

郭荣为了让孙儿开阔眼界,得到深造,把郭守敬送到自己的同乡好友刘秉忠门下去学习。史载:“那时有刘秉忠、张文谦、张易、王恂等同学于邢州西南紫金山”。“刘秉忠的学问很渊博,对于天文、地理、律历等无不精通,议论天下的事情了如指掌”。“文谦早年跟着秉忠研究算学和历法等学问”。“恂早年就以精通算术著名”。郭守敬在紫金山和这些人一起学习,对于他在天文、地理、律历、算学等方面知识的增长起到了显著作用。刘、郭、王及二张,自成学派,史称“邢州学派”或“紫金学派”,后来,他们均成为元代著名的学者、科学家或政治家。

邢州治水

金、元之际,由于长期的战乱,中国北方地区大片农田废弃,经济萧条,民不聊生。邢台的州治所在地邢州,本来在金代人口蕃盛,经济殷实,计有八万多户,可眼下只剩“五、七百户”了。

时年,郭守敬二十一岁,他刚刚从紫金山学习回来,面对社会的动荡,百姓的积怨,这位立志于科学上有所作为的年轻人,决心以自己所学到的知识,在科学实践活动中,为家乡的建设出一把力。

那时,邢州城北有三条河流,南面一条最大的名潦水,靠城流经两三里后,东向流入蔡水。由于蒙、金战争,河渠无人管理,造成河水破堤而出,四散弥漫。北面有两条小河,近潦水的名达活泉,稍外一条名野狐泉。在漫流、泥沙堆积下,也一起淤塞了。出邢州城北门,原有三座石桥跨越三条河流,是城北通衢大路。中间达活泉上那座古老的小石桥,战乱后淤泥壅阻,倾没在沉积的泥沙中。三十年过去,连影踪也看不到了。人们行经那里时,不得不涉水而过。

这时,郭守敬应州官张耕和刘肃之邀,相度地形地貌,考察河流的来踪去迹,请教当地的乡亲父老。勘查之后,按照水位、流量和灌溉需要等条件,进行了综合治理的设计工作。并在郭守敬等人的指挥下,征用民工400余人,用工40余天,对三条河流进行了全面治理。治水中,民工们根据郭守敬的指点,竟一下子挖出了久被埋没的达活泉旧石桥基,并在此基础上,建立了一座新石桥。

整治后,达活泉、野狐泉二泉顺河道东去,汇合于柳公泉;潦水依然沿旧河道由南桥下流去,不再泛滥。郭守敬治水事迹很快在邢台周围传播开去,受到当地人民的赞扬。当时著名的文学家元好问还专门为此写了一篇文章,叫做《邢州新石桥记》,记下了郭守敬在水利工程上初露头角所创造的业绩。

世祖召见

公元1260年忽必烈即位,为元世祖。张文谦以中书左丞的身份,外任大名、彰德(今河北南部、河南北部一带)等路宣抚使。郭守敬随师友张文谦来到大名,协助张文谦整治河道,发展灌溉农业。1262年,在中书左丞张文谦的推荐下,“习知水利,巧思绝人”的郭守敬,破例受到忽必烈的召见。守敬根据他多年在华北考察水道,勘测地形积累的丰富知识,当即向忽必烈面陈水利六事:

一、疏浚中都(后改称大都,今北京)旧漕河,东到通州(今北京通州区),引玉泉水以通舟,每年可节省车钱六万缗;从通州南温榆河入运河处,开凿一渠,经沧州孟村跳梁务到天津杨村还河,可以避免浮鸡 盘浅滩和恶风险浪转圈绕远的祸患。

二、将邢州城北达活泉水引入城中,再分三条河道引出城外,可灌溉城东农田。

三、邢州澧河东流至任城(今河北省任县东),埋没河道,淹没农田一千三百余顷,重新开挖此段河道,既可灌溉农田,又可以通舟。

四、从磁州(今河北邯郸磁县、武安、永年、成安一带)滏、漳二水合流处,引水经滏阳(今河北邯郸磁县)、邯郸、洺州(今河北永年县东南)、永年、鸡泽,流入澧河,可以灌溉农田三千余顷。

五、从怀孟(今河南沁阳一带)沁河、丹河相合处,开渠东引,到武陟县北,合入御河,可以灌溉农田二千余顷。

六、自孟州(今河南孟县)西面的黄河开一条分水渠,经新旧孟州中间,顺黄河古岸东下,到温县南,重新引入黄河,可以灌溉农田二千余顷。每奏一事,忽必烈都称赞不已,最后感慨地说:“任事者如此,人不为素餐矣!”意思是说,担任公职的人都能像郭守敬这样认真地思考问题,就不算白吃饭了。当即,忽必烈就授予郭守敬为提举诸路河渠,让他负责各路河渠事务。并下令各地按郭守敬的建议施工,取得了显著的效果。次年,郭守敬又晋升为银符副河渠使。

西夏治水

1264年,郭守敬随从张文谦视察了甘肃、宁夏一带。主持修复了已“废坏淤浅”的长达200公里的唐来渠和长达125公里的汉延渠,以及其它十条大渠和六十八条支渠,不误农时,及时赶上了春播灌溉,万余顷农田得到了灌溉,渠水四达,稻菽丰收,再现了“塞北江南”的景象。当地居民为了纪念他的功绩,在他还活着的时候,就在河渠上修建了“郭氏祠”。鉴于其造福人民,功绩卓著,第二年他被晋升为都水少监。1271年,又被提升为都水监,担任全国负责修治河渠水利的最高职务。

史载:“郭守敬在西夏,曾经乘船溯流而上,考究所谓的黄河上源。又曾自孟门(即孟门山)往东,沿着黄河旧道,纵横几百里间,都测量了地平,有的可以分杀水势,有的可以灌溉田土,都绘有图志。又曾以海面考较京师至汴梁(即开封)地形的高下差别,谓汴梁的水离海较远,其流峻急,而京师的水离海较近,其流且缓,证明汴梁高于京师”。古往今来,曾有不少人试探黄河源头,但以科学考察为目的,专程来探求黄河真源的,要推郭守敬为第一人。郭守敬“以海面较汴梁至京师地形高下之差”,是世界上对“海拔”概念的最早运用。比德国科学家高斯1828年提出的平均海平面概念早560余年。

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