郭守敬（1231年－1316年），字若思。邢州邢台縣（今河北省邢台市）人。元朝著名的天文學家、數學家、水利工程專家。早年師從劉秉忠、張文謙，官至太史令、昭文館大學士、知太史院事，世稱“郭太史”。元仁宗延祐三年（1316年），郭守敬逝世，享年八十六歲。著有《推步》、《立成》等十四種天文曆法著作。
郭守敬在天文、曆法、水利和數學等方面都取得了卓越的成就。他自至元十三年（1276年）起，奉命修訂新曆法，歷時四年，制訂出了通行三百六十多年的《授時曆》，成為當時世界上最先進的一種曆法。為修訂曆法，郭守敬還改制、發明了簡儀、高表等十二種新儀器。
至元元年（1264年），郭守敬奉命修浚西夏境內的古渠，更立閘堰，使當地農田得到灌溉。至元二十八年（1291年），郭守敬任都水監，負責修治元大都至通州的運河，耗時一年，完成了全部工程，定名通惠河，發展了南北交通和漕運事業。
1970年，國際天文學會以郭守敬的名字為月球上的一座環形山命名為“郭守敬環形山”。1977年3月，國際小行星中心將小行星2012命名為“郭守敬小行星”。中科院國家天文台也將國家重大科技基礎設施LAMOST望遠鏡命名為“郭守敬天文望遠鏡”。
基本介紹
人物生平,學習經歷,西夏治水,制定新曆,開鑿通惠河,聲望益高,耄耋而逝,主要成就,數學,光學,水利學,天文學,地理學,改制發明,個人著作,人物評價,總評,歷代評價,親屬成員,祖父,後代,後世紀念,國際,國內,史料記載,
人物生平
學習經歷
研製蓮花漏郭榮是金、元之際一位頗有名望的學者。郭守敬幼承祖父郭榮家學，精通五經，熟知天文、算學，擅長水利技術。在郭榮的教養下，郭守敬從小勤奮好學，在少年時代就養成了很強的動手能力。郭守敬十五六歲時，曾根據書上的一幅插圖，用竹篾扎制出一架測天用的渾儀，而且還堆土做了一個土台階，把竹製渾儀放在上面，進行天文觀測。他還曾根據北宋燕肅一幅拓印的石刻蓮花漏圖，弄清了這種可以保持漏壺水面穩定的、在當時頗為先進的計時儀器的工作原理。
當時，忽必烈（即後來的元世祖）的重要謀士、著名學者劉秉忠因居父喪，正於邢台西南的紫金山中結廬讀書，從學的人有著名學者張文謙、張易、王恂等人。郭榮與劉秉忠交好，便將少年郭守敬送到劉秉忠門下深造。劉秉忠精通經學和天文學，郭守敬在他那兒獲得了頗多的教益。
郭守敬求學於劉秉忠（連環畫）
郭守敬求學於劉秉忠（連環畫）西夏治水
中統三年（1262年），因時任左丞的張文謙的推薦，郭守敬在開平府受到元世祖忽必烈召見，他面陳關於水利的建議六條，每奏一事，忽必烈都點頭稱是，對他頗為讚賞。隨即被忽必烈任命為提舉諸路河渠，掌管各地河渠的整修和管理工作。
郭守敬銅像
郭守敬銅像中統四年（1263年），朝廷加授郭守敬銀符，升其為副河渠使。
至元元年（1264年），郭守敬與唆脫顏前往西夏（今甘肅東部、寧夏、內蒙西部一帶）地區視察河渠水道。數月後，張文謙又作為朝廷的代表治理西夏。郭守敬在張文謙的領導和支持下，奉命修浚西夏境內的唐來、漢延等古渠，更立閘堰，使當地的農田得到灌溉，受到西夏百姓的愛戴。當地百姓曾在渠頭上為他建立生祠。
至元二年（1265年），升任都水少監。
至元十二年（1275年），丞相伯顏南征，打算建立水運站，命郭守敬視察河北、山東一帶可通舟行船的地方，並繪圖奏報。
制定新曆
郭守敬紀念館中的大型陶瓷壁畫至元十三年（1276年），都水監併入工部，郭守敬任工部郎中。同年，忽必烈根據劉秉忠生前建議，命張文謙等主持修訂新曆，郭守敬與王恂受命率南北日官進行實測，提出了“歷之本在於測驗，而測驗之器莫先儀表”的正確主張。
至元十六年（1279年），太史局擴建為太史院，王恂任太史令，郭守敬任同知太史院事。等到進呈所制儀表時，對忽必烈詳加解說，直到日暮，忽必烈仍未疲倦。同年，在郭守敬的領導下開展了全國範圍的天文測量，後世稱之為“四海測驗”。
至元十七年（1280年），《授時曆》告成，此書為中國歷史上一部精良的曆法。
至元二十三年（1286年），升任太史令。
開鑿通惠河
至元二十八年（1291年），有人建議利用灤河和渾河溯流而上，作為向上都運糧的渠道。忽必烈不能決斷，派郭守敬去實地勘查。郭守敬探測到中途，就已發現這些建議不切實際。他乘著報告調查結果的機會，提出了許多新建議。其中包括大都運河新方案。忽必烈覽奏後，非常高興，特別重置都水監，由郭守敬任領都水監事一職。
元代大運河
元代大運河聲望益高
至元三十一年（1294年），郭守敬任昭文館大學士，兼知太史院事。
大德二年（1298年），有人提議在上都西北的鐵幡竿嶺下，開出一條宣洩山洪的渠道，向南通往灤河。元成宗鐵穆耳把郭守敬召到上都商議。郭守敬根據地勢和歷年山洪資料，指出這條宣洩山洪的渠道要寬到五十步至七十步（約80~115米）。但經辦此事的人認為郭守敬太誇大事實了，就把他定的寬度縮減了三分之一。誰知次年山洪暴發時，果然因渠道太窄，泛濫成災，還險些沖及成宗的行帳。成宗在避水時嘆道：“郭太史真是神人吶，可惜沒有聽他的話！”
耄耋而逝
大德七年（1303年），成宗下詔，凡年滿七十歲的官員皆可退休，唯獨郭守敬，因為朝廷還有工作依靠他，不準退休。由此形成了一個新例：太史院的天文官都不退休。
郭守敬畫像
郭守敬畫像元成宗之後，元朝政權腐朽，統治集團內部鬥爭日益劇烈，生活窮奢極欲，在這種背景下，郭守敬的創造活動受到極大的限制。與同他當時不斷提高的名望相對照，他晚年的創造活動十分沉寂。
主要成就
數學
郭守敬參與制定的《授時曆》除了在天文數據上的進步之外，在計算方法方面也有重大的創造和革新。主要特點有：
- 以萬分為日法：古代的天文數據都以分數形式來表示。但這種分數方式難以立即比較數值的大小，在曆法計算中又需作繁雜的通分運算，很不方便，而且隨著天文數據測定的進步，古人實際上已逐漸明白，無法用一個分數來完全準確地表達這個數據的值。因此，從唐代開始就有人企圖打破分數表達法的傳統。南宮說於唐中宗神龍元年（705年）編的《神龍歷》即以百進制為天文數據的基礎。曹士蒍於唐德宗建中年間（780年－783年）編的《符天曆》更明確提出以萬分為日法。但《神龍歷》未獲頒行。《符天曆》只行於民間，被官方天文學家貶稱為小歷。到《授時曆》中始以宏大的革新精神，斷然採用以萬分為日法的制度，使天文數據的表達方式走上了簡潔合理的道路。
以上這些計算方法上的成就，主要應當歸功於王恂，但是，其他學者也為此付出了勞動。特別由於郭守敬是《授時曆》的最後整理定稿者，使這些突出的天文學、數學成就得彰後世，故其功不可沒。
光學
水利學
- 治水經驗
郭守敬治水成功的經驗有很多，主要有三方面：
- 郭守敬的正確指導思想，是治水成功的前提條件。郭守敬在治水過程中，始終貫徹灌溉、防洪、漕運三位一體的指導思想，取得了良好的效果。
- 郭守敬躬行實踐的精神，是治水成功的決定條件。郭守敬一生從事興修水利事業，不畏艱難，注重調查，勤於實踐，為後人所推崇。
- 郭守敬執著進取的精神，是治水成功的重要條件。郭守敬在從事水利和建設過程中，具有不怕失敗、鍥而不捨、執著進取的精神，使他在水利工程建設上取得了顯著的成就。
- 西夏治水
郭守敬於西夏治水（連環畫）至元元年（1264年），張文謙以中書左丞的身份巡視西夏，全面負責西夏治水工作，時任副河渠使的郭守敬隨其前往，視察水利。郭守敬來西夏後沿黃河兩岸勘察地勢水情，走訪百姓，繪製地圖，並提出“因舊謀新 、更立閘堰”的方案（即在疏浚舊渠故道的基礎上增開新渠、在渠首建閘壩）。忽必烈審批後付諸實施。郭守敬率領民工開挖、疏浚原有河道，修堤建壩，在不到一年的時間裡，修復了長達四百餘里的唐來渠和長達二百五十餘里的漢延渠以及正渠十餘條、大小支渠六十八條，同時更立閘壩，以有效控制進渠水量，圓滿完成了疏浚修復河渠的任務。郭守敬堅持不懈的努力，使西夏河渠皆通其利，數萬頃農田得到了及時灌溉。西夏人民為了感謝郭守敬，在渠上建了郭氏生祠，並立碑記錄了此事。
至元二年（1265年），郭守敬自西夏返回中都途中，特地乘舟順河而下，經四晝夜至東勝（今內蒙古托克托），以自己親身試航成功證明了此段黃河可以漕運。同時，他還考察了查泊、兀郎海（今內蒙古烏梁素海）一帶，認為這裡的許多古渠修復後可以利用，並將此事上奏元世祖忽必烈，得到忽必烈的稱讚。至元四年（1267年），忽必烈採納郭守敬的建議，下令在中興州至東勝黃河段上設立了十處水上驛站。此段漕運的開闢和水上驛站的設定，便利了西夏糧食外運，改善了西夏與上都、大都間的交通，加強了西夏故地與元朝中央的聯繫。
- 大都治水（設計通惠河）
早在元世祖中統三年（1262年）郭守敬初見忽必烈時所提的六項水利工程計畫中，第一項提的就是此事。他計畫把清河的上源中，從玉泉山湧出後東流，經瓮山（今萬壽山）南面的瓮山泊（今昆明湖的前身）再向東的那一支流改道向南，注入高粱河，再進入運河。這項計畫曾經實施。但因只是一泉之水，只能用於增加大都城內湖池宮苑的用水量，對航運則無裨益。
至元二年（1265年）以後，郭守敬從西夏回京，又提出了修運河的第二個方案。這個方案是利用金人所開渾河的口子，只是另在金人運河的上游開一道分水河，引回渾河。當河水暴漲，危及下游時，就開放分水河閘口，解除對大都城的威脅。同時考慮到渾河水攜來的泥沙問題，他撤去了運河上的閘壩，以使泥沙自然運走。這種構想固然有其道理，但大都到通州運河段的水位下降梯度，雖比大都以上的運河段梯度較小，卻仍然是相當大的，沒有閘壩控制，巨大的糧船就無法逆流而上。因此，這個方案在至元十三年（1276年）實施完成以後，只對運河兩岸的農田灌溉及放送西山砍伐木料的作業有所幫助。
此後，郭守敬總結了兩個方案失敗的教訓，並在大都周圍仔細地勘測水文和地形起伏情況。只是由於他又被調去修《授時曆》，才將此事擱置。
至元二十八年（1291年），有人建議利用灤河和渾河溯流而上，作為向上都運糧的渠道。忽必烈不能決斷，派郭守敬去實地勘查。郭守敬探測到中途，就已發現這些建議不切實際。他乘著報告調查結果的機會，提出了許多新建議。其中第一個就是他已籌劃多年的大都運河新方案。
這個方案利用他第一次方案中鑿成的把瓮山泊流出的一支清河上源引向南面高粱河的河道。為了進一步擴充水源，又把昌平縣神山（今稱鳳凰山）腳下的白浮泉水引入瓮山泊。此後，河水並不徑直南下，而是反向西引到西山腳下，再沿西山往南，沿途攔截所有原來從西山向東流入沙河、清河的泉水，使匯成流量可觀的水渠，再經高粱河進入流向通州的運河。因為這些都是清泉水源，泥沙很少，運河下游可以無顧慮地建立船閘，使糧船平穩上駛。郭守敬提出開挖大運河的建議後很快就被忽必烈採納，於至元二十九年（1292年）春天動工。
整個工程只用了一年半時間，全長一百六十多華里的運河連同全部閘壩工程就完成了。這條運河被命名為通惠河。而自昌平到瓮山泊的一段又特稱白浮堰。從此以後，南來的船舶可直駛到大都城中，作為船舶終點碼頭的積水潭上登時桅檣如林，熱鬧非凡。通惠河不但解決了運糧問題，而且促進了南貨北銷，繁榮了大都城的經濟。
通惠河工程從技術上來說最突出的是白浮堰線路的選擇。白浮泉的發源地海拔約六十米，高出大都城地勢最高的西北角約十米。但因兩者之間隔有沙河和清河兩條河谷地帶，它們的地勢都在五十米以下，甚至還不到四十五米。因此，如從白浮泉直線南下，則泉水勢必沿河谷東流而下，進不了運河。如果用架渡槽的辦法，則也只能引白浮一泉之水，起不了多大作用，卻費工甚巨。而郭守敬所選的線路，雖然迂迴，卻保持了河道較小的水位落差梯度，且可攔截沿途所經的諸多水源，使流入運河中的水能有較大的水量。因為從神山到大都城的直線距離有六十多華里（三十多公里），在這么長的路程上地形有幾米的起伏那是很微小的。從這裡可以看出，郭守敬的地形測量技術實在是很高超的。當代許多地理學家考察了白浮堰線路之後，對郭守敬的成就無不交口讚譽。
天文學
- 編制《授時曆》
天文觀測
郭守敬運用他改進、創造的天文儀器，進行了許多精密的天文觀測，從而使《授時曆》的編制有了可靠的觀測基礎。他所從事和領導的觀測項目甚多，如冬至時刻、二十八宿距度和星表、四海測驗、黃赤交角以及一些曆元時刻的測定，其中大部分數據都是中國古代曆法史上最精確的，或近於最佳的。其中較為知名的即為四海測驗。
四海測驗
至元十六年（1279年），郭守敬向元世祖忽必烈提議：如今元朝疆域比之前大了很多，不同地區日出日落晝夜長短時間不同、各地的時刻也不同，舊的曆法已經不適用了，因此需要進行全國範圍的天文觀測以編制新的曆法。忽必烈接受了郭守敬的建議，派監候官十四人分道而出，分別在二十七個地方進行天文觀測，後世稱之為“四海測驗”。
郭守敬從上都（今多倫）、大都（今北京）開始歷經河南轉抵南海跋涉數千里，親自參加了這一路的測驗。在其中的6個地點，特別測定了夏至日的表影長度和晝、夜的時間長度；測出的北極出地高度平均誤差只有0.35；新測二十八宿距度，平均誤差還不到5'；測定了黃赤交角新值，誤差僅1'多；取回歸年長度為365.2425日，與現今通行的公曆值完全一致。這些觀測的結果，都為編制全國適用的曆法提供了科學的數據。
編制曆法
在《授時曆》創作中，郭守敬雖然有專業分工，他負責制器和測驗，但與整個創作中的其他部分以及總體工作，並非全然無關。《授時曆》的編制是一件規模較大的集體工作。工作中既有專人分工負責，也有重大問題的集體討論。《元史》作者除了在王恂、郭守敬的列傳中記敘了改歷之事外，還在許衡、楊恭懿等人的列傳中也作了相當篇幅的敘述。這些敘述中都透露出《授時曆》編撰工作的集體性。按照當代科學史家錢寶琮的觀點，甚至可認為，早在劉秉忠、張文謙、張易等人同學的時代，他們就對曆法問題有過許多探討。
在估價集體工作的體制下郭守敬的作用時，應注意的是：一方面，郭守敬所分工負責的任務一定會吸收別人的智慧和勞動。例如，關於全天恆星星表的測定就不是哪一個人所能獨力完成的。至於在測定七應的工作中，也離不開曆法的推算和對數據的處理。另一方面，則應該肯定在整個曆法的創新和改革中，也凝結著郭守敬的貢獻和智慧。在新曆頒行後不久主要骨幹王恂等人因先後去世或辭歸，唯剩下郭守敬繼續工作，一人整理了《授時曆》全部文稿。因此郭守敬功不可沒。這也就是後人把《授時曆》的成就都歸於郭守敬的重要原因。
《授時曆》推算出的一個回歸年為365.2425天，即365天5小時49分12秒，與地球繞太陽公轉的實際時間只差26秒鐘，和現在世界上通用的《格里高利曆》（俗稱陽曆）的周期一樣，但《格里高利曆》是1582年（明萬曆十年）開始使用，比郭守敬的《授時曆》晚三百多年，在國際上產生了一定的影響。
地理學
郭守敬雕塑郭守敬在西夏水利工程結束後曾溯黃河之流而上，探尋黃河的發源地。由此他成為以科學考察本身為目的，專程探求黃河河源的先驅者。他的探查結果沒有記載流傳下來。現今傳世的第一部河源考察成果專著為都實所撰的《河源記》，此是至元十七年（1280）都實奉忽必烈之命專程考察河源的紀實。先前郭守敬的考察對都實肯定有相當的影響。
改制發明
天文儀器製造
郭守敬為完成《授時曆》工作創製了十二件天文台上用的儀器，四件可攜至野外觀測用的儀器，其名載於齊履謙所撰《知太史院事郭公行狀》中，分別為簡儀、高表、候極儀、渾天象、玲瓏儀、仰儀、立運儀、證理儀、景符、窺幾、日月食儀以及星晷定時儀十二種（但史書記載中合計儀器總數為十三件，有的研究者認為末一種或為星晷與定時儀兩種）。而四件可攜式儀器，齊履謙也在《知太史院事郭公行狀》全部羅列，分別為正方案、丸表、懸正儀、座正儀。這十六件儀器中，有九件在《元史·天文志》有較詳細記載：簡儀、候極儀、立運儀、渾象、仰儀、高表、景符、窺幾和正方案。其中僅正方案被稱為可攜式儀器。其中主要的是簡儀、赤道經緯和日晷三種儀器結合利用，用來觀察天空中的日、月、星宿的運動，改進後的儀器不受儀器上圓環陰影的影響。高表與景符是一組測量日影的儀器，是郭守敬的創新，把過去的八尺改為四丈高表，表上架設橫樑，石圭上放置景符透影和景符上的日影重合時，即當地日中時刻，用這種儀器測得的是日心之影，較前測得的日邊之影更加精密，這是時刻儀器上一個很大的改進。
而在創編《授時曆》工作前後，郭守敬還製造並創作了一些天文儀器，其中多數是計時器或與計時器有關的儀器。工作前後製作的儀器有：
綜觀郭守敬一生製造的天文儀器，大多具有設計科學、結構巧妙、製造精密、使用方便的特點，而且絕大多數都注意到儀器安裝的校正裝置。他的創作博得同時代和後世的高度讚揚。史稱為人高傲的王恂每見到郭守敬的新創作，皆為之心服。他所製造的部分儀器，後又於清初運回北京。後來在十八世紀康熙、乾隆年間的幾次工程中，把郭守敬的作品都當作銅材熔毀。
其它
個人著作
郭守敬與《授時曆》人物評價
總評
郭守敬是十三世紀末、十四世紀初世界最偉大的科學家，他的科學成果不僅在中國，而且在全世界都是非常卓越的，郭守敬從事科學研究所體現出來的科學精神、科學思想、科學方法，更是反射著人類智慧的光芒。
郭守敬塑像
郭守敬塑像郭守敬的一生主要是從事科學研究工作，在科學活動中，他精心觀察客觀事物的特點，從中掌據它們的發展規律；他能很好地發現和總結勞動人民的發明創造，從具體實踐中得到運用和提高；他善於從別人的經驗教訓中吸取有用的東西，取長補短，使自已的科學研究事業逐漸趨於完善。但是，他從不滿足前人的現成經驗，敢於大膽探索，富有創新精神。由於他孜孜不倦、刻苦鑽研、勤奮實幹，所以在天文、曆法、水利和數學等方面都取得了卓越的成就。
歷代評價
許衡：天佑我元，似此人世豈易得？
鐵穆耳：郭太史神人也。
齊履謙：公以純德實學為世師法，然其不可及者有三，一曰水利之學，二曰歷數之學，三曰儀象制度之學。……及夫見用，觀其規畫之簡便，測望之精切，智巧不能私其議，民眾無以參其功。……嗚呼！其可謂度越千古矣。
利瑪竇：其（郭守敬的天文儀器）規模和設計的精美遠遠超過曾在歐洲所曾看到和知道的任何這類東西。這些儀器雖經受了二百五十年的雨、雪和天氣變化的考驗，卻絲毫無損於它原有的光榮。
張燧：古歷《大衍》為精，一行和尚藏卻金針，世徒傳其鴛鴦譜耳。於是守敬獨得一法，曰弧矢圜算，如所謂橫弧矢，立弧矢，赤道變為黃道，黃道變為白道者，最為園機活法。自此黃、赤、白三道之畸零可齊，而氣朔之差可定。此法不唯儒生不曉，而三百年來歷官亦盡不曉矣。今監中有一書頗秘，名曰《歷源》者，郭氏作法根本，所謂“弧矢圜術”頗在焉。……雖然，今歷家自謂得其數矣，而歷家相傳之數，如歷經立成通軌云云者，郭氏之下乘也，死數也；弧矢圜術云云者，郭氏之上乘也，活數也。死數，言語文字也；活數，則非言語文字也。得其活數，雖掀翻一部歷經，不留一字，盡創新法，亦可以不失郭氏之意。得其死數，則挨牆傍壁，轉身一步倒矣。
朱軾：守敬開物成務，功施於千載。所陳水利，言未盡從，然功烈赫赫，若此曆象之說，自有專書可毋錄也。守敬撮古今之要，言約而義該，故並載焉。
柯劭忞：先正阮文達公（阮元）有言，推步之要，測與算二者而已。郭守敬簡儀、仰儀之制，前此言測候者未及也。垛積招差句股弧矢之法，前此言步算者弗知也。測之精，算之密，上考下求，若應準繩，可謂集古法之大成，為將來之典要者矣。
親屬成員
祖父
郭榮，號鴛水翁，為金元之際一位頗有名望的學者，精通五經，熟知天文、算學，擅長水利技術。
後代
後世紀念
國際
河北邢台郭守敬紀念館中的郭守敬星圖1977年3月，國際小行星中心將小行星2012命名為“郭守敬小行星”。
國內
- 紀念郵票
1962年12月1日，中國郵電部發行《中國古代科學家（第二組）》（紀92）8枚紀念郵票一套，介紹了蔡倫、孫思邈、沈括、郭守敬在造紙、醫藥、地質、天文等方面所取得的成就，其中第7枚、第8枚為郭守敬半身像與他的發明簡儀。
郭守敬紀念郵票
郭守敬紀念郵票- 紀念銀幣
1989年，中國人民銀行發行了一枚郭守敬精製銀幣，該銀幣為中國傑出歷史人物金銀紀念幣系列第六組中之一枚。
郭守敬紀念銀幣
郭守敬紀念銀幣- 望遠鏡
郭守敬望遠鏡- 河北省邢台市
郭守敬紀念館位於邢台市的達活泉公園內，始建於1984年，占地50000平方米，建築面積4700平方米，主要建有郭守敬銅像、觀星台、四個展廳、天文觀測台等建築設施和景點。先後被河北省旅遊局定為河北省重點旅遊單位；被河北省委、省政府命名為河北省愛國主義教育基地；被中國科協命名為全國科普教育基地；被科技部、中宣部、教育部、中國科協等國家四部委聯合命名為全國青少年科技教育基地。
邢台市郭守敬紀念館
邢台市郭守敬紀念館據《邢台縣誌》記載：“太史郭守敬墓縣西北三十里。”但至今仍未找到確切方位。
2016年1月5日，邢台市“十大金名片”評選結果揭曉，郭守敬、開元寺等被確定為“十大金名片”。
- 北京市
- 寧夏回族自治區
寧夏回族自治區建有郭守敬祠堂，以紀念他西夏治水的功績。
- 河南省登封市
河南登封至今保留有郭守敬所建的觀星台。
史料記載
朱軾《史傳三編·卷四十二·名臣傳三十四》
