【漫话观星台】“我”比欧洲公历早诞生三百年

古人心中的观星圣地、中国大多数天文历法的原点、中国“第五大发明”的起源地......从周朝起，数千年来，位于登封告成镇的观星台就备受瞩目。

2019年5月8日，第十一届全国少数民族传统体育运动会的火种也将在观星台点燃。

这里到底有着怎样的奇特之处？我们请到了多年研究观星台历史、曾起草观星台申遗文件的登封史志办主任吕宏军，为我们揭开观星台的神秘面纱。

今天推出第三篇《“我”比欧洲公历早诞生三百年》

斗转星移，时间来到了元朝。

忽必烈统一中国后，中国版图进一步扩张，连俄罗斯的首都莫斯科也属于元朝。

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不同地区日出日落昼夜长短时间不同、各地的时刻也不同，显而易见，疆域的变化使得周公姬旦制定的历法无法满足元朝的需求。

由于长期战乱，元朝初期农业凋敝，各地不断呈报旱灾、风灾、涝灾，恳求减赋。为了恢复农业生产，忽必烈任用郭守敬，在全国范围内进行天文观测，编制新的历法。

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于是，郭守敬、许衡等人就组织了中国历史上规模最大的一次天文实测，史称“四海观测” 。他们在全国建立了27个观测站，其中最北的天文台在贝加尔湖，最南的天文台在南沙群岛。受周公“天地之中”的影响，郭守敬还在告成镇建了一座闻名于世的中心观测站——观星台，并与其他观测站的数据统一汇总到观星台进行分析。

新历法要适应元朝广阔的疆域，就必须提高圭表测影的精度。而周公的圭表测量法其实是存在缺陷的，导致测量到的日影长度存在5厘米左右的误差。

第一、影子长度不能量得非常准确，因为，太阳在地面上映射出的影长是虚的；

第二、表竖得笔直吗？地面是否歪斜或在同一水平面？。

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对关系到测量精度的那些问题，郭守敬作出了划时代的改进，他在石圭上开凿了沟槽，灌上水，通过水平面倒影来测量日影，用以校正它的水平状态。同时，为了克服表高影虚的缺陷，郭守敬利用物理学的原理，在石圭上加置一个根据针孔成像原理制成的景符，通过小孔，让阳光直接呈现在水平面上。他还把直立的“表”的长度从八尺延长了5倍，即50尺，使表影增长，减少相对误差。

通过这些方式，郭守敬测量日影的长度误差可以达到0．12毫米！

经过几年的辛勤观测推算，郭守敬终于在公元1281年左右编制出当时世界上最先进的历法——《授时历》，测定出一个回归年长度为365.2425日，也就是365天5小时49分12秒，这与现今通用的阳历相同，但是比它要早302年！这也成为中国使用时间最长的历法。到清朝初年，《授时历》共通行了360多年。

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“昼参日影，夜观极星，以正朝夕。 ”同时，郭守敬还增加了圭表的用途，扩大到能观测月亮和星星。古人观星打卡地诞生！

自此，郭守敬建立的观星台成为中国天文史上的一个标志，见证了中国千年来历法制定的历史。 1991年，国家正式命名观星台为中国天文博物院。

观星台小故事

虽然观星台只有4层楼高，但在当时四周都是低矮平房，高大的观星台十分瞩目。抗日战争时期，日本军队在观察地形时看到了观星台，认为这是一座炮楼，慌忙开始炮轰。幸好观星台是用石头搭建的，十分坚固，日军的炮弹只能在上面留下几个弹坑。

时至今日，古朴致雅的观星台仍矗立在中原大地上，虽然已经无法使用，却永远记载着华夏儿女对于科学的追求，反映了我国天文科学发展的卓越成就。

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策划：葛向阳张红雨

采访人员：王妍斐

讲述人：吕宏军