文／樊樹志　

元初，波斯天文學家扎馬魯丁應元世祖忽必烈的徵召，來到大都（北京），帶來了天文儀器和新的紀年法《萬年曆》。至元八年（一二七一）設立了天文台「回回司天台」，由扎馬魯丁總管，吸收不少西域天文學家參與工作。郭守敬與扎馬魯丁進行業務交流，對阿拉伯天文曆法成就有了相當深刻的了解。

郭守敬（一二三一─一三一六），字若思，邢州（今河北邢台）人，祖父郭榮是數學家、水利學家，除了家學薰陶，他又師從天文學家、地理學家劉秉忠。一二六二年，由於劉秉忠的同學、左丞張文謙的推薦，郭守敬向忽必烈面陳水利建議六條，被任命為主管全國河渠的官員，次年提升為副河渠使，此後又提升為都水少監。他的主要貢獻是為元大都的城市建設奠定了基礎。

元大都新城的城址，是以金朝的離宮──太宗宮附近的湖泊（即今中海和北海）為中心設計的。這一片湖泊屬於高梁河水系，在此建造都城，出於長遠考慮：一是金朝的都城在戰亂中已遭破壞；二是蓮花池水源供不應求；三是為了解決南糧北運的交通問題。元朝面臨的漕運壓力，比金朝更為繁重，每年要從江南運送幾百萬石糧食到大都。

郭守敬提出改造舊閘河，另引玉泉山水來溝通漕運的計畫，得到朝廷批准後，付諸實施。把水源引入西山山麓的甕山泊，然後匯入積水潭（今什剎海），再接閘河，這就是叫做通惠河的新運河，從大都至通州全長一百六十四里，由郭守敬親自設計施工。今日北京的給水工程用京密引水渠，從昌平經昆明湖到紫竹院西北一段，基本沿用郭守敬當初的路線。

元朝建都於北京，必須對承擔漕運重任的運河加以改造，把運河的終點從洛陽、開封轉移到北京。淮河以南，邗溝與江南河迭經整治，仍可通行。全線獨缺山東境內泗水與御河之間一段，以及通州至北京一段。於是元朝先後開鑿濟州河、會通河、通惠河，溝通了從杭州直至北京的大運河。

元朝初年使用的《大明曆》，誤差很大，劉秉忠建議修改曆法。一二七六年，朝廷根據劉秉忠生前的建議，任命張文謙等主持修訂新曆，郭守敬等奉命進行實測。一二七九年，太史局（天文台）擴建為太史院，郭守敬出任「同知太史院事」，主持全國範圍的天文測量，設立二十七個觀測站，最北的觀測站在西伯利亞北部，最南的觀測站在西沙群島。在此基礎上，編成了新曆《授時曆》。

郭守敬在給皇帝的報告中說，《授時曆》重新測定天文資料七項，改革天文計算五項。《授時曆》推算一回歸年長度為三百六十五‧二四二五日，這個資料和地球繞太陽一周的時間，只相差約二十六秒，與現代通用的格里高利曆相同。格里高利曆是一五八二年羅馬教皇格里高利十三世制定的，比《授時曆》晚了三百年。

郭守敬的天文成就，與三百年後的丹麥天文學家第谷先後交相輝映。明末來華的耶穌會士湯若望稱讚郭守敬為「中國的第谷」。其實，郭守敬比第谷早三個世紀，應該說第谷是歐洲的郭守敬才更確切。日本科學史家山田慶兒說，元代的《授時曆》「代表了中國天文學的最高水準」。



（摘自《圖文中國史》，聯經出版）