科研成果

14位天文学家27个观测点定《授时历》

郭守敬从800多年前祖冲之所做的冬至时刻观测开始，选取历史上比较可靠的六次冬至时刻的测定，由此定出了一个回归年（地球绕太阳公转一周花费的时间）数值为365.2425日。

此数值与南宋杨忠辅的《统天历》（制成于1199年）中的数值相同，是祖冲之以来最精密的数值。

郭守敬进一步证实了回归年长度逐渐缩小的规律，定为每百年往后减少万分之一日。此数虽较现代天文学家测定的数值要大，但却优于前辈杨忠辅。在郭守敬的建议下，元世祖派了14位天文学家，在国内27个地点（注：最南至西沙群岛，最北至北极圈内）进行了重要的天文观测。在其中的6个地点，特别测定了夏至日的表影长度和昼、夜的时间长度。这些观测的结果都为编制全国适用的历法提供了科学的数据。

这次天文观测的规模之大，在世界天文学史上也少见。经过王恂、郭守敬等人的集体努力，到至元十七年（1280年）春天，一部新的历法宣告完成。按照“敬授民时”的古语，取名“授时历”。12月19日，朝廷正式颁发了根据《授时历》推算出来的下一年的日历。

从元代到清初的360多年中所用的历法实际上都是《授时历》。《授时历》计算精度非常高，它的回归年长度365.2425日，和世界通用的公历，即格里高利历一样，但比格里高利历早了300年。

另外，《授时历》在计算方法上也有很大创新，如为了对太阳、月亮的不均匀运动进行改正，创造了三次差内插法；为了进行黄道和赤道宿度之间的转化及太阳视赤纬的转化，创立了类似球面三角法的数学方法——割圆法。

在新历颁行后不久，主要骨干有的去世，有的辞归，惟独剩下郭守敬继续工作，一人整理了《授时历》全部文稿。因此，后人把《授时历》的成就都归于郭守敬。