授时历

公元1281年实施的历法名

《授时历》，为公元1281年（元至元十八年）实施的历法名，因元世祖忽必烈封赐而得名，原著及史书均称其为《授时历经》。其法以365.2425日为一岁，距近代观测值365.2422仅差25.92秒，精度与公历（指1582年《格里高利历》）相当，但比西方早采用了300多年。

主要内容

《授时历》，每月为29.530593日，以无中气之月为闰月。它正式废除了古代的上元积年，而截取近世任意一年为历元，打破了古代制历的习惯，是我国历法史上的第四次大改革。

明初颁行的《大统历》基本上就是《授时历》，如把这两版历法看成一版，可以说是我国历史上施行最久的一版历法，达三百六十四年。

《授时历》为公元1276年（元至元十三年）六月至公元1280年（至元十七年）二月间，许衡、王恂、郭守敬、杨恭懿等在东西六千余里，南北长一万一千余里的广阔地带，建立了二十七所测验站点，进行实测完成（即四海测验）。

元朝《元朝名臣事略》、《元文类》等史料均记载许衡为《授时历》主编，特别是许衡遗著《许文正公遗书》卷十二有《授时历》全文—《授时历经》。

修订经过

元朝初年沿用过去金国的《重修大明历》。这个历法是公元1180年（金世宗大定二十年）修正颁行的。行用了几十年后，误差积累已经相当严重，所以发生了好几次预推与实际现象不符的事。再一次重新修改是迫切需要的了。

公元1276年（元至元十三年），元军占有了南宋都城临安。就在这一年，元世祖忽必烈迁都大都，并且采纳已死大臣刘秉忠的建议，决定修订历法，颁行元朝自己的历法。于是，元朝廷下令在新的京城里组织历局，调动了全国各地的天文学者，修订历法。

这件工作名义上以张文谦为首脑，但实际负责历局事务和具体编算工作的是精通天文、数学的王恂。当时，王恂就想到了好友郭守敬。他长于制器和通晓天文。因此，郭守敬就由王恂的推荐，参加修历，奉命制造仪器，进行实际观测。从此，在郭守敬的科学活动史上又揭开了新的一章，他在天文学领域里发挥了高度的才能。

郭守敬首先检查了大都城里天文台的仪器装备。这些仪器都是过去金国的遗物。其中浑仪还是北宋时代的东西，是当年金国占有北宋的京城汴京以后，从那里搬运到金国中都来的。当初，一共搬来了三架浑仪。因为汴京的纬度和金中都相差约四度，不能直接使用。金国的天文官曾经改装了其中的一架。这架改装的仪器在元初也已经毁坏了。郭守敬就把余下的另一架加以改造，暂时使用。

另外，天文台所用的圭表也因年深日久而变得歪斜不正。郭守敬立即着手修理，把它扶置到准确的位置。这些仪器终究是太古老了，虽经修整，但在天文观测必须日益精密的要求面前，仍然显得不相适应。郭守敬不得不创制一套更精密的仪器，为修历工作奠定坚实的技术基础。

历法的制定工作中所必须的天文观测，主要是两类。一类是测定二十四节气，特别是冬至和夏至的确切时刻；用的仪器是圭表。一类是测定天体在天球上的位置，应用的主要工具是浑仪。圭表中的“表”是一根垂直立在地面的标竿或石柱；“圭”是从表的跟脚上以水平位置伸向北方的一条石板。每当太阳转到正南方向的时候，表影就落在圭面上。量出表影的长度，就可以推算出冬至、夏至等各节气的时刻。表影最长的时候，冬至到了；表影最短的时候，夏至来临了。它是我国创制最古老、使用最熟悉的一种天文仪器。这种仪器看起来极简单，用起来却会遇到几个重大的困难。

首先是表影边缘并不清晰。阴影越靠近边缘越淡，到底什么地方才是影子的尽头，这条界线很难划分清楚。影子的边界不清，影长就量不准确。使用圭表时的第二个难题就是测量影长的技术不够精密。古代量长度的尺一般只能量到分，往下可以估计到厘，即十分之一分。按照千年来的传统方法，测定冬至时表影的长，如果量错一分，就足以使按比例推算出来的冬至时刻有半个至一个时辰的出入。（一个时辰等于两个小时）这是很大的误差。还有，旧圭表只能观测日影。星、月的光弱，旧圭表就不能观测星影和月影。所以为了修订历法，元朝廷修建了观星台，并且进行了有史以来最大规模的天文学实际测量的工作，最北到达了西伯利亚，最南则到达了南海诸岛。

通过一系列精准的天文测量，并且在南宋《成天历》的基础上，郭守敬等杰出的科学家终于克服了修订历法中的种种困难，非常成功的精确制订完成了《授时历》这部历法。

明初宋濂等撰《元史》记载，公元1276年（至元十三年）六月，元世祖命王恂与江南日官置局修历，以张易董其事，易恂奏宜得许衡明历理，遂诏命许衡赴京领改历事，至元十五年诏郭守敬，十六年诏杨恭懿修历。而且在《历志》中明确指出许衡为《授时历》主编，“今衡、恂、守敬等所撰《历经》及谦《历议》故存，皆可考据”。在清魏源撰《元史新编·历志》及其它诸多史书中均有同样记载。说明在明、清两朝同样记载许衡为《授时历》主编。

郭守敬等人还接受了修订历法的任务。

公元1277年左右，郭守敬向朝廷建议，为修订历法，组织一次全国范围的大规模的天文观测。元世祖忽必烈接受了建议，派十四名天文学家，到国内二十六处地点进行了几项重要的天文观测，历史上把这项活动称为“四海测验”，测定了夏至日的表影长度和昼、夜时间的长度，为修订历法提供了很多精确的数据。

公元1280年（元世祖至元十七年）春天，元世祖按照“敬授民时”的古语，将修订完成的历法取名为《授时历》。

历史意义

这部历法，反映了当时我国天文历法的新水平。它有不少革新创造，例如，定一回归年为365.2425日，比地球绕太阳公转一周的实际时间，仅差25.92秒，和现代世界通用的公历完全相同。在编制过程中，他们所创立的“三差内插公式”和“球面三角公式”，是具有世界意义的杰出成就。按照《授时历》的推断，1299年（大德三年）八月己酉朔巳时，应有日食，“日食二分有奇”。但到了那一天，“至期不食”。是否《授时历》错了？根据现代天文学推算，那天确实有日食发生，是一次路线经过西伯利亚极东部的日环食。只是食分太小，加之时近中午，阳光很亮，肉眼没能观察到罢了。《授时历》经受住了时间考验。它在我国沿用了三百多年，产生了重大影响。朝鲜、越南都曾采用过《授时历》。

英国加文·孟席斯提出郑和下西洋期间曾派遣分队到达了意大利佛罗伦萨，与教皇尤金四世进行了会面，并向欧洲传播了大量的中华天文历法及文化知识，包括明朝的《星历表》，元朝的《授时历》及科技专著《农书》刻印本等。进而形成了《格里高利历》即公历。

修者简介

许衡

许衡（1209年－1281年），字仲平，号鲁斋，世称“鲁斋先生”。怀庆路河内县（今河南沁阳）人。金末元初著名理学家、教育家。

许衡自幼勤读好学，之后为避战乱，常来往于河、洛之间，从姚枢得宋二程及朱熹著作，与姚枢及窦默相讲习。元宪宗四年（1254年），许衡应忽必烈之召出任京兆提学，授国子祭酒。至元六年（1269年），奉命与徐世隆定朝仪、官制。至元八年（1271年），拜集贤大学士兼国子祭酒。又领太史院事，与郭守敬修成《授时历》。至元十七年（1280年），因病归怀庆休养。至元十八年（1281年），许衡去世，年七十三，赠荣禄大夫、司徒，谥号“文正”，后加赠正学垂宪佐运功臣、太傅、开府仪同三司、魏国公。皇庆二年（1313年），从祭孔庙。著有《读易私言》、《鲁斋遗书》等。

郭守敬

郭守敬（1231年－1316年），字若思。邢州邢台县（今河北省邢台市）人。元朝著名的天文学家、数学家、水利工程专家。早年师从刘秉忠、张文谦，官至太史令、昭文馆大学士、知太史院事，世称“郭太史”。元仁宗延祐三年（1316年），郭守敬逝世，享年八十六岁。著有《推步》、《立成》等十四种天文历法著作。

郭守敬在天文、历法、水利和数学等方面都取得了很大的成就。他自至元十三年（1276年）起，奉命修订新历法，历时四年，制订出了通行三百六十多年的《授时历》，成为当时世界上最先进的一种历法。为修订历法，郭守敬还改制、发明了简仪、高表等十二种新仪器。至元元年（1264年），郭守敬奉命修浚西夏境内的古渠，更立闸堰，使当地农田得到灌溉。至元二十八年（1291年），郭守敬任都水监，负责修治元大都至通州的运河，耗时一年，完成了全部工程，定名通惠河，发展了南北交通和漕运事业。

1970年，国际天文学会以郭守敬的名字为月球上的一座环形山命名为“郭守敬环形山”。1977年3月，国际小行星中心将小行星2012命名为“郭守敬星”。中科院国家天文台也将国家重大科技基础设施 LAMOST望远镜命名为“郭守敬天文望远镜”。

王恂

王恂（1235年－1281年），字敬甫，中山唐县（今河北唐县）人，元代数学家。跟刘秉忠学习数学、天文、后与郭守敬一道从刘秉忠学习数学和天文历法，精通历算之学，王恂任太史令期间，分掌天文观测和推算方面的工作，遍考历书四十余家。他在《授时历》的编制工作中，其贡献与郭守敬齐名。

王恂死后，他创造的历律计算法，由郭守敬等人整理成《推步》七卷、《立成》二卷、《历议拟稿》三卷、《转神选择》二卷、《上中下注释》十二卷留传后世。

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