七寶燈漏 - Google 搜尋 http://bit.ly/2X1EE7C
世界上第一台大型機械報時鐘是河北邢台一位科學家發明的
2017-10-16 由 建安視覺 發表于歷史
很多人都知道從歐洲傳入中國的西洋計時鐘，但又有誰知道中國人發明的大明殿燈漏（又叫七寶燈漏）是世界上第一台大型機械報時鐘，它比西洋鍾早了400多年。
許多人都了解海撥這個絕對高度的概念，但又有多少人知道最早提出「海撥」概念的是個中國人。
郭守敬，一位載入史冊、彪炳千秋的古代著名科學家，他在天文學、水利工程學、數學、測繪學等方面的成就卓爾不群、舉世無雙。他還是一位人格與業績值得世代景仰的歷史文化名人。
郭守敬不單單屬於邢台，他更是河北的、全國的乃至全人類的驕傲。郭守敬發明的大明殿燈漏（又叫七寶燈漏）是世界上第一台大型機械報時鐘，它比西洋鍾早了400多年。
郭守敬（1231～1316年），元代順德邢台（今河北省邢台縣）人，傑出科學家。在1276年編撰《授時歷》，首次提出了「海拔」的概念。
設計製造了20多種天文儀器，進行了南北長5500公里、東西寬3000餘公里的大地測量，查勘並規劃設計通惠河工程，打通了京杭運河全線。在郭守敬領導下開展了全國範圍的天文測量，其中河南登封的觀星台和「量天尺」至今猶存。
郭守敬是十三世紀末，十四世紀初最偉大的科學家之一。晚年的郭守敬一直工作到86歲，公元1316年走完了他的一生。
原文網址：https://kknews.cc/zh-tw/history/65vqaym.html
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古代計時所用的銅壺。宋．蘇軾〈將往終南和子由見寄〉詩：「秋風吹雨涼生膚，夜長耿耿添漏壺。
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「漏 (漏壺) 刻 (刻箭)」是利用水量多少來計量時間的儀器。漏刻是全天候計時儀器，能彌補日晷受太陽有沒有露臉 (陰晴)、或晝夜的局限，是我國古代重要的計時器。
古代計時器「漏壺」相當於現代的鐘錶，漏壺的結構不斷改進，計時性能也隨之更加科學。由原來的單級壺，發展到東漢的二級漏壺，晉代出現三級漏壺，甚至唐代出現了四級漏壺等多級漏壺。
例如，宋代沈括的浮漏就是一組多級漏壺系統：最上層擺設的稱為求壺，是專為下級壺供水用的水源壺﹔第二層擺了兩隻壺，高的叫負壺、低的叫廢壺，負壺的作用是保持水流的穩定，並保證水位在指定高度，超水位的多餘水則流入廢壺，最下邊的是建壺，由負壺滴落的穩壓水，滴入建壺，並以容納水量的多少，來顯示時刻
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漏壺 - Google 搜尋 http://bit.ly/2X8iGjH
中國古代的計時器——多壺式受水壺刻漏
搜狐奢侈品 09-16 18:27 大
時間：
公元665年，唐朝，呂才制（參考文獻《事林廣記》《六經圖》）
功能：
漏刻是一種典型的等時計時裝置，計時的準確度取決於水流的均勻程度。漏刻由漏壺和標尺兩部分構成。漏壺用於洩水或盛水，前者稱洩水型漏壺，後者稱受水型漏壺。標尺用於標記時刻，使用時置於壺中，隨壺內水位變化而上下運動。
運作原理：
早期漏刻大多使用單只漏壺，滴水速度受到壺中液位高度的影響，液位高，滴水速度較快，液位低，滴水速度較慢。為解決這一問題，古人進一步創制出多級漏刻裝置。所謂多級漏刻，即使用多只漏壺，上下依次串聯成為一組，每隻漏壺都依次向其下一隻漏壺中滴水。這樣一來，對最下端的受水壺來說，其上方的一隻洩水壺因為有同樣速率的來水補充，壺內液位基本保持恆定，其自身的滴水速度也就能保持均勻。
優點：
解決了單只漏壺滴水速度不均勻的缺點，使水流以同樣速率補充。
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漏壺也叫漏刻，古代利用滴水、沙多少來計量時間的一種儀器。
按流媒分可分水漏和沙漏。按計時方法分可分箭漏和稱漏。各種漏壺漏壺因原理不同在結構上也存在差異。
水漏是以壺盛水，利用水均衡滴漏原理，觀測壺中刻箭上顯示的資料來計算時間。 歷史可追溯到夏、商時期。
沙漏是為了避免水因氣溫變化而影響計時精度而設計的。其原理是通過流沙推動齒輪組﹐使指針在時刻盤上指示時刻。最早記載見于元代。
漏壺按計時用流動物質分水漏和沙漏。
水漏
水漏是通過水的增減量來計量時間的漏壺。
沙漏
沙漏是通過沙的增減量或沙推動齒輪組使指針在時刻盤轉動來計量時間的漏壺。
按計時方法分
漏壺按計時方法大體上可分為兩種:箭漏和稱漏。
箭漏
箭漏是通過水刻度來計量時間的漏壺。
箭漏又分兩種:
一種是觀測容器內的水漏泄減少情況來計量時間﹐叫作泄水型漏壺(也稱沉箭漏)。另一種是觀測容器(底部無孔)內流入水增加情況來計量時間﹐叫作受水型漏壺(也稱浮箭漏)。在一些文明古國﹐如中國﹑埃及﹑巴比倫等﹐都使用過漏壺。巴比倫一般使用泄水型漏壺﹔埃及人兩種類型都用﹐不過受水型漏壺使用較晚﹐也較罕見。
稱漏
稱漏是以滴水的重量來計量時間漏壺。
構造
水漏
箭漏
泄水型漏壺(沉箭漏)是在漏壺中插入一根標竿(稱為箭)，箭下用一隻箭舟托著﹐浮在水面上。水流出或流入壺中時﹐箭下沉或上升﹐藉以指示時刻。前者為泄水型漏壺(沉箭漏)﹔
後者為受水型漏壺(浮箭漏)，是在漏壺中插入一根標竿(稱為箭)，箭下用一隻箭舟托著﹐浮在水面上，流入壺中時﹐箭上升﹐藉以指示時刻。
稱漏
稱漏，一種是以滴水的重量來計量時間。一般包含漏壺和量稱工具兩個組成部分:一桿吊著的秤﹐受水壺掛在秤鉤上。
沙漏
簡單的沙漏一般直接由漏壺裝上沙子構成，多用于倒計時。
計時沙漏，一般由漏壺、齒輪組、指針、時刻盤等組成，通過沙推動齒輪組使指針在時刻盤轉動來計量時間。
發展
漏壺的發明時代尚無定論。傳說滴漏在黃帝時即已出現。《周禮·夏官》有"挈壺氏"﹐"掌挈壺以令軍井"﹐"凡軍事縣(懸)壺以序聚柝"﹐"皆以水火守之"。"水守"是在壺旁備水﹐需要時往壺裏增加﹔"火守"有兩方面的意義﹐即夜間用火照明以觀察箭上的刻度﹐在冬天又要以火溫水﹐防止凍結﹐由這條記載可知﹐在周朝已經有了漏壺。《史記》上曾記載司馬穰苴在軍中"立表下漏"以待庄賈﹐日中而賈違令不至﹐即被處死刑的事件。由此可見﹐春秋時期漏壺的使用已很普遍了。
多級漏壺
多級漏壺
早期的漏壺﹐現已無存。西漢的漏壺現已發現三隻﹐是分別在河北滿城﹑內蒙古伊克昭盟和陝西興平發現的。這三隻漏壺屬于同一類型﹐都是銅製單隻泄水型壺﹐大小稍有不同。壺的形狀是圓筒﹐下有三足﹐在接近底部的側面有小孔﹐安裝滴水管﹐壺上有提梁﹐梁中央有長方形的孔﹐用以扶箭直立。
單隻泄水型或受水型漏壺結構簡單、使用方便。但是水流速度與壺中水的多少有關﹐單隻漏壺隨著壺中水的減少﹐流水速度也在變慢。這樣﹐就直接影響到計時的穩定性和精確度。後來人們想到在漏水壺上另加一隻漏水壺﹐用上面流出的水來補充下面壺的水量﹐就可以提高下面壺流水的穩定性。但這種辦法隻適用于受水型漏壺﹐因此泄水型漏壺很快便被淘汰了。
發明增加補給壺的辦法之後﹐人們自然會想到﹐可以在補給壺之上再加補給壺﹐形成多級漏壺。補給壺的使用大概始于西漢末東漢初。東漢張衡已使用二堵即一隻漏壺和一隻補給壺(不計最下面的受水壺﹐下同)﹐晉代出現了三隻一套的出水壺﹐唐初呂才設計了四隻一套的漏壺。北宋燕肅又發明了另一種方法。他在中間一級壺的上方開一孔﹐使上面來的過量水自動從這個分水孔溢出﹐讓水位保持恆定。燕肅創製的漏壺叫蓮花漏﹐北宋時曾風行各地。
元延佑三年(公元1316年)的一套漏壺﹐現儲存在北京中國歷史博物館﹐是三級漏壺。北京故宮博物院中有與此類似的一套清代製的大型漏壺。
據記載﹐稱漏的最早製造者是公元五世紀的北魏道士李蘭。稱漏盛行于唐﹑宋。它的構造是一桿吊著的秤﹐受水壺掛在秤鉤上﹐以受水壺裏受水的重量計量時間。按李蘭的規定﹐流水一升﹐重增一斤﹐時經一刻。也可以把秤桿上的重量刻度改成時刻刻度﹐從而直接讀出時刻數。
沙漏的最早記載見于元代﹐造沙漏的目的是為了避免水因氣溫變化而影響計時精度。其原理是通過流沙推動齒輪組﹐使指針在時刻盤上指示時刻。明初詹希元創製五輪沙漏﹐後來周述學改進為六輪沙漏。但是流沙容易阻塞﹐使用並不普遍。
中國古代用皇帝的年號紀年，用漏壺幾時。漏壺的原理是利用滴水的原理是利用滴水多少來計算時間，因此後人稱作水鍾。上右圖漏壺壺身刻有"千章銅漏一，重卅二斤，(西漢成帝)河平二年四月造"這是至今出土最完整而又有紀年的漏壺。
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時計日誌 【 時辰 時計 時鐘 時間 時分 時刻 】
時辰 時計 時鐘 時間 時分 時刻
古今日誌 I 【 時辰 時計 時鐘 時間 時分 時刻 】
日晷。古代測日影定時刻的儀器。亦以指太陽。
唐·柳宗元《問答·晉問》：“當空發耀，英精互繞，晃蕩洞射，天氣盡白，日規為小，鑠雲破霄。”
日規，即日晷，是中國古代利用日影測得時刻的一種計時儀器。通常由銅製的指針和石製的圓盤組成。銅製的指針叫做“晷針”，垂直地穿過圓盤中心，起著圭表中立竿的作用，因此，晷針又叫“表”，石製的圓盤叫做“晷面”，安放在石台上，呈南高北低，使晷面平行於天赤道面，這樣，晷針的上端正好指向北天極，下端正好指向南天極。在晷面的正反兩面刻劃出12個大格，每個大格代表兩個小時。當太陽光照在日晷上時，晷針的影子就會投向晷面，太陽由東向西移動，投向晷面的晷針影子也慢慢地由西向東移動。於是，移動著的晷針影子好像是現代鐘錶的指針，晷面則是鍾表的表面，以此來顯示時刻。
西漢中陽漏壺 多級漏壺
“滴漏”計時擺脫日光依賴
日晷不僅能測量一天中的時刻，還能測定四季，在古代應用很廣。但它有一個明顯的缺陷，就是只能在出太陽的白天使用。可是，夜間和陰雨天怎麼辦呢？
利用滴漏或刻漏計量時間，是古代人類想出的共同辦法。我國遠在春秋以前就創造了刻漏，古書記載：“漏刻之作，肇于黃帝之日，宣乎夏商之代。”在古巴比倫和古埃及，大約兩千多年以前也出現單式漏壺。他們是在每天日落時把水注入容器，水流完了，看守者就向附近居民報告時辰，然後重新灌水。
沉箭漏十分古老，也較為簡單。它只有單壺，壺的下部有流管，壺中有一直立的浮在水面的箭桿，上有刻度，此即刻箭，又稱箭尺。使用時，壺中水通過流管不斷泄到壺外，箭尺便逐漸下沉，以指示時間。由于是單壺，壺中水位在滴泄過程中會逐漸下降，從而導致流速不均，故應不等距地劃分箭尺的刻度：越接近下端，刻度越疏；越接近上端，刻度越密，這樣才能夠表示相等的時間間隔。
浮箭漏的出現晚于沉箭漏，而性能優于前者。它由供水的漏壺、受水並放置箭尺的箭壺兩部分組成。使用時，漏壺的水通過流管不斷泄入箭壺，箭尺便隨箭壺水位的升高而逐漸上浮。由于箭尺不放在漏壺中，故可以採取措施來保持漏壺水位的穩定，從而導致流量的穩定。而箭尺的刻度也因此可以均勻劃分，並實現無間斷的長時段計時。
多級補償式浮箭漏的出現更遲，結構也略復雜。它的漏壺有上下兩級，當下級漏壺向箭壺供水時，上級漏壺則為下級漏壺補水，從而提高了漏壺水位的穩定度和計時的準確度。較高級的浮箭漏可以有數個補償壺，多級供水，進一步保證流量的穩定。
漏刻計時必須經常與天文測時比對，以確定計時的起點和時間單位。漏刻計時，同天文日晷測影和恒星位置觀測相結合組成我國古代一套完整的計時係統。漏刻在中國使用了很長時期，一直到清乾隆時期西方鐘表傳入中國。
滴漏解決了夜間計時問題，也可以從一個地方搬到另一個地方，應用很普遍。但它也有很多明顯的缺點：壺的容量有限，需要不斷加水；水的流速與壓力有關，“滿則速，淺則遲”，增加了計時誤差。另外，水的清潔程度也影響流速，而且在冬天可能還會凍結。
漏壺是古時計時器。傳世的漏壺為銅製，分播水壺、受水壺兩部分。播水壺一般有三個,置於台階或架上，均有小孔滴水,最下層流入受水壺。受水壺裡有立箭，箭上劃分一百刻，箭隨蓄水逐漸上升，露出刻度，以表示時間。
古代利用滴水多寡來計量時間的一種儀器。漏壺按計時方法大體上可分為兩種：一種是觀測容器內的水漏洩減少情況來計量時間，叫作洩水型漏壺；另一種是觀測容器（底部無孔）內流入水增加情況來計量時間，叫作受水型漏壺。在一些文明古國，如中國、埃及、巴比倫等，都使用過漏壺。巴比倫一般使用洩水型漏壺；埃及人兩種類型都用，不過受水型漏壺使用較晚，也較罕見。
中國的漏壺也稱刻漏。最早的漏壺是在漏壺中插入一根標竿，稱為箭。箭下用一隻箭舟托著，浮在水面上。水流出或流入壺中時,箭下沉或上升,藉以指示時刻。前者為洩水型漏壺，叫作沉箭漏；後者為受水型漏壺，叫作浮箭漏。這兩種類型統稱箭漏。另一種是以滴水的重量來計量時間，叫作稱漏。此外，還有一種以沙代水的沙漏。中國歷史上用得最多、流傳最廣的是箭漏。
漏壺的發明時代目前尚無定論。 《周禮·夏官》有“挈壺氏”，“掌挈壺以令軍井”，“凡軍事縣（懸）壺以序聚柝”，“皆以水火守之”。 “水守”是在壺旁備水,需要時往壺裡添加；“火守”有兩方面的意義,即夜間用火照明以觀察箭上的刻度，在冬天又要以火溫水，防止凍結。由這條記載可知,在周朝已經有了漏壺。 《史記》上曾記載司馬穰苴在軍中“立表下漏”以待莊賈，日中而賈違令不至，即被處死刑的事件。由此可見，春秋時期漏壺的使用已很普遍了。
早期的漏壺，現已無存。西漢的漏壺現已發現三隻，是分別在河北滿城、內蒙古伊克昭盟和陝西興平發現的。這三隻漏壺屬於同一類型，都是銅製單只洩水型壺，大小稍有不同。壺的形狀是圓筒，下有三足，在接近底部的側面有小孔，安裝滴水管，壺上有提梁，梁中央有長方形的孔，用以扶箭直立。
單只洩水型或受水型漏壺結構簡單，使用方便。但是水流速度與壺中水的多少有關，單只漏壺隨著壺中水的減少，流水速度也在變慢。這樣，就直接影響到計時的穩定性和精確度。後來人們想到在漏水壺上另加一隻漏水壺，用上面流出的水來補充下面壺的水量，就可以提高下面壺流水的穩定性。但這種辦法只適用於受水型漏壺，因此洩水型漏壺很快便被淘汰了。發明增加補給壺的辦法之後，人們自然會想到，可以在補給壺之上再加補給壺，形成多級漏壺。補給壺的使用大概始於西漢末東漢初。東漢張衡已使用二級漏壺，即一隻漏壺和一隻補給壺（不計最下面的受水壺，下同），晉代出現了三隻一套的出水壺，唐初呂才設計了四只一套的漏壺。北宋燕肅又發明了另一種方法。他在中間一級壺的上方開一孔，使上面來的過量水自動從這個分水孔溢出，讓水位保持恆定。燕肅創制的漏壺叫蓮花漏，北宋時曾風行各地。
元延祐三年（公元1316年）的一套漏壺，現保存在北京中國歷史博物館，是三級漏壺。北京故宮博物院中有與此類似的一套清代製的大型漏壺。
據記載，稱漏的最早製造者是公元五世紀的北魏道士李蘭。稱漏盛行於唐、宋。它的構造是一桿吊著的秤，受水壺掛在秤鉤上，以受水壺裡受水的重量計量時間。按李蘭的規定，流水一升，重增一斤，時經一刻。也可以把秤桿上的重量刻度改成時刻刻度，從而直接讀出時刻數。
沙漏的最早記載見於元代，造沙漏的目的是為了避免水因氣溫變化而影響計時精度。其原理是通過流沙推動齒輪組，使指針在時刻盤上指示時刻。明初詹希元創制五輪沙漏，後來周述學改進為六輪沙漏。但是流沙容易阻塞，使用並不普遍。
圖 ： 徐光啟和利馬竇在一起
自1601年耶穌會傳教士利瑪竇頁獻給明神宗萬曆兩座自鳴鐘以來，鐘錶深深地擄獲天朝上上下下的心。尤其是自鳴鐘更是迷戀的對象。清康熙五十年 ( 西曆 1711年 )，清聖祖作了一首"詠自鳴鐘"的詩。
詩曰 :
法自西洋始，巧心授受知。
輪行隨劇轉，表指按分移。
絳幘休催曉，金鐘預報時。
清晨勤政務，數問奏章遲。
由此可見自鳴鐘錶在大清皇朝中的份量。自此以後康雍乾三朝輸入數目驚人鐘錶，其中大部份以座鐘嵌錶形式出現。
利瑪竇（Matteo Ricci），一位意大利傳教士，1552年生於意大利Macerata，1610年5月卒於北京。這位四百多年以前外國傳教士影響了中國四百多年，一直成為國人學者研究歷史的對象。祖父錢寶琮先生在他主編的《中國數學史》（科學出版社1964年版）一書這樣評價利瑪竇：
利瑪竇字泰西，意大利人，1572年到1577年在羅馬神學院從名師克拉維斯學習數學，1582年來華。 1583年到1599年先後在肇慶、韶州、南京、南昌等地進行傳教活動。 1600年第二次到北京，以報時自鳴鐘、萬國圖誌、西琴、天主圖像、十字架等貢品，謀得了立足之地。到北京以後，先後與徐光啟、李之藻共譯了《幾何原本》與《同文算指》等著作，是為歐洲數學傳入我國的開始。
徐光啟（1562-1633），字子先，上海人，明萬曆二十五年舉人，是“晚明的西學領袖”。 《明史·徐光啟傳》說他“從西洋人利瑪竇學天文、曆算、火器，盡其術。遂遍習兵機、屯田、鹽策、水利諸書”。他與利瑪竇密切往來，並於１６０５年開始合作翻譯希臘數學經典-- 《幾何原本》。
古人對色情這一天倫之樂的泰然比起“虛偽的”現代人要單純自然得多了，即便是在封建統治嚴格的宮禁重地。圓明園浩劫之後，不少宮中所藏春宮題材的鐘錶流入民間，為西方人購得併帶回歐洲，自20 世紀初，便經常出現在各類拍賣會上。
風流話題“搭訕必備”
春宮表曾被英國人叫作“搭訕必備”，因為它經常被用作展開一個殷勤又風流交談的藉口。具有活動畫面的春宮表誕生於17 世紀末，由於報分機制的發明，在鐘槌敲鐘報時的同時亦可以激活玩偶，來表演田間生活的畫面或乾脆是淫色的場景。
18 世紀的倫敦是世界商業往來的中轉站，特別是對亞洲。何況亞洲的文人們很早就著迷於春宮表了，而日內瓦則擁有可以滿足這一慾望的最好的鐘錶技師以及琺瑯匠人。於是，此類放縱題材表的大宗交易便於兩個城市間繁榮起來。甚至，在18 世紀末的日內瓦，色情表成為富有家庭間相互饋贈、習以為常的禮品。在婚禮上，新婚夫婦更會將色情表分送給他們的伴娘，作為年輕小姐們守時與性教育的第一課！當然，教會很快制止了此類表的生產與銷售，直至1817 年。色情表被沒收，然而，執法警官卻過於專注於把玩他們的收繳品，很快銷毀的命令亦被下達，這也正是今天其珍貴稀少的原因。
確實，春宮表基本產自英國、法國和日內瓦。在18 、19 世紀，啟蒙思想的倡導下，巴洛克、洛可可風格的推動下，人們已經遠離了充斥著晦暗巫術、宗教壓迫的中世紀，對於光明、自由、幸福、人性的追求使得幾乎所有的歐洲貴族都對各種形式的色情藝術產生了濃厚興趣，而這一時尚一直延續到法魯克一世(Farouk I，1920～1965年)以及米歇爾·西蒙(Michel Simon，1895～1975年) 。前者，埃及最後一位國王，其對於色情手錶的藝術收藏於20 世紀50 年代被拍賣；後者，著名瑞士演員，他的色情珍寶也於1977年1月在日內瓦由安蒂古倫(Antiquorum)拍賣。時至今日，最狂熱的色情表迷都集中在遠東地區了。
根據中國客戶的要求，清代的歐洲鐘錶商開始設計以十二時辰為單位的錶盤。
神秘「安梯基齊拉機」古老而複雜的計算器。
1902年，考古學家在希腊小島安梯基齊拉（An－tikythera）附近的失事船隻上發現了這個儀器，它的製造年代可以上溯到公元前100年。 為什麼科學家無法破解它呢 ..
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漏壺也叫漏刻，古代利用滴水、沙多少來計量時間的一種儀器。
按流媒分可分水漏和沙漏。按計時方法分可分箭漏和稱漏。各種漏壺漏壺因原理不同在結構上也存在差異。
水漏是以壺盛水，利用水均衡滴漏原理，觀測壺中刻箭上顯示的數據來計算時間。歷史可追溯到夏、商時期。
沙漏是為了避免水因氣溫變化而影響計時精度而設計的。其原理是通過流沙推動齒輪組﹐使指針在時刻盤上指示時刻。最早記載見於元代。
按流媒分
漏壺按計時用流動物質分水漏和沙漏。
水漏
水漏是通過水的增減量來計量時間的漏壺。
沙漏
沙漏是通過沙的增減量或沙推動齒輪組使指針在時刻盤轉動來計量時間的漏壺。
按計時方法分
漏壺按計時方法大體上可分為兩種：箭漏和稱漏。
箭漏
箭漏是通過水刻度來計量時間的漏壺。
箭漏又分兩種：
一種是觀測容器內的水漏洩減少情況來計量時間﹐叫作洩水型漏壺（也稱沉箭漏）。另一種是觀測容器(底部無孔)內流入水增加情況來計量時間﹐叫作受水型漏壺（也稱浮箭漏）。在一些文明古國﹐如中國﹑埃及﹑巴比倫等﹐都使用過漏壺。巴比倫一般使用洩水型漏壺﹔埃及人兩種類型都用﹐不過受水型漏壺使用較晚﹐也較罕見。
稱漏
稱漏是以滴水的重量來計量時間漏壺。
構造編輯
水漏
箭漏
洩水型漏壺（沉箭漏）是在漏壺中插入一根標竿（稱為箭），箭下用一隻箭舟托著﹐浮在水面上。水流出或流入壺中時﹐箭下沉或上升﹐藉以指示時刻。前者為洩水型漏壺（沉箭漏）﹔
後者為受水型漏壺（浮箭漏），是在漏壺中插入一根標竿（稱為箭），箭下用一隻箭舟托著﹐浮在水面上，流入壺中時﹐箭上升﹐藉以指示時刻。
稱漏
稱漏，一種是以滴水的重量來計量時間。一般包含漏壺和量稱工具兩個組成部分：一桿吊著的秤﹐受水壺掛在秤鉤上。
沙漏
簡單的沙漏一般直接由漏壺裝上沙子構成，多用於倒計時。
計時沙漏，一般由漏壺、齒輪組、指針、時刻盤等組成，通過沙推動齒輪組使指針在時刻盤轉動來計量時間。
發展編輯
多級漏壺
多級漏壺
漏壺的發明時代尚無定論。傳說滴漏在黃帝時即已出現。《周禮·夏官》有“挈壺氏”﹐“掌挈壺以令軍井”﹐“凡軍事縣(懸)壺以序聚柝”﹐“皆以水火守之”。“水守”是在壺旁備水﹐需要時往壺裡添加﹔“火守”有兩方面的意義﹐即夜間用火照明以觀察箭上的刻度﹐在冬天又要以火溫水﹐防止凍結﹐由這條記載可知﹐在周朝已經有了漏壺。《史記》上曾記載司馬穰苴在軍中“立表下漏 ”以待莊賈﹐日中而賈違令不至﹐即被處死刑的事件。由此可見﹐春秋時期漏壺的使用已很普遍了。
早期的漏壺﹐現已無存。西漢的漏壺現已發現三隻﹐是分別在河北滿城﹑內蒙古伊克昭盟和陝西興平發現的。這三隻漏壺屬於同一類型﹐都是銅製單只洩水型壺﹐大小稍有不同。壺的形狀是圓筒﹐下有三足﹐在接近底部的側面有小孔﹐安裝滴水管﹐壺上有提梁﹐梁中央有長方形的孔﹐用以扶箭直立。
單只洩水型或受水型漏壺結構簡單、使用方便。但是水流速度與壺中水的多少有關﹐單只漏壺隨著壺中水的減少﹐流水速度也在變慢。這樣﹐就直接影響到計時的穩定性和精確度。後來人們想到在漏水壺上另加一隻漏水壺﹐用上面流出的水來補充下面壺的水量﹐就可以提高下面壺流水的穩定性。但這種辦法只適用於受水型漏壺﹐因此洩水型漏壺很快便被淘汰了。
發明增加補給壺的辦法之後﹐人們自然會想到﹐可以在補給壺之上再加補給壺﹐形成多級漏壺。補給壺的使用大概始於西漢末東漢初。東漢張衡已使用二堵即一隻漏壺和一隻補給壺(不計最下面的受水壺﹐下同)﹐晉代出現了三隻一套的出水壺﹐唐初呂才設計了四隻一套的漏壺。北宋燕肅又發明了另一種方法。他在中間一級壺的上方開一孔﹐使上面來的過量水自動從這個分水孔溢出﹐讓水位保持恆定。燕肅創制的漏壺叫蓮花漏﹐北宋時曾風行各地。
元延佑三年(公元1316年)的一套漏壺﹐現保存在北京中國歷史博物館﹐是三級漏壺。北京故宮博物院中有與此類似的一套清代製的大型漏壺。
據記載﹐稱漏的最早製造者是公元五世紀的北魏道士李蘭。稱漏盛行於唐﹑宋。它的構造是一桿吊著的秤﹐受水壺掛在秤鉤上﹐以受水壺裡受水的重量計量時間。按李蘭的規定﹐流水一升﹐重增一斤﹐時經一刻。也可以把秤桿上的重量刻度改成時刻刻度﹐從而直接讀出時刻數。
沙漏的最早記載見於元代﹐造沙漏的目的是為了避免水因氣溫變化而影響計時精度。其原理是通過流沙推動齒輪組﹐使指針在時刻盤上指示時刻。明初詹希元創制五輪沙漏﹐後來周述學改進為六輪沙漏。但是流沙容易阻塞﹐使用並不普遍。
中國古代用皇帝的年號紀年，用漏壺幾時。漏壺的原理是利用滴水的原理是利用滴水多少來計算時間，因此後人稱作水鐘。上右圖漏壺壺身刻有“千章銅漏一，重卅二斤，(西漢成帝）河平二年四月造”這是至今出土最完整而又有紀年的漏壺。
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古代的計時「鐘錶」：漏壺
2016-07-27 由 微雜談 發表于文化
在我們的生活和工作中，鐘錶是不可缺少的，它為我們提供了準確的時間。但是，在古代還沒有鐘錶的時候，人們是怎樣測定時間的呢？在遙遠的過去，人們根據日月星辰的出沒估計時間，他們觀察到陽光下樹影、房影的移動，進而用「立竿見影」的方法創造了最初的「表」，時間不停地前進著，「表」的影子從早到晚不停地移動著，由此人們可以了解時間。隨後，古人又創造了「圭表」、「日晷」等，但是這些儀器只能在白天有太陽的時候工作，那麼夜間、陰天又怎麼辦呢？人們又發明了漏壺，漏壺又叫「滴漏」、「刻漏」，傳說黃帝時即已出現。《周禮》記有「挈壺氏」，專司其職。
中國最早的漏壺是在壺中插入一標杆，稱為箭。箭下用一隻舟承托，浮在水面上。水流出壺時，箭下沉，指示時刻，稱「泄水型漏壺」或「沉箭漏」；另一種為水流入壺中，箭上升，指示時刻，稱「受水型漏壺」或「浮箭漏」。泄水壺多為一隻貯水壺，即單壺。這在中國和埃及都有出土。在陝西興平、河北滿城和內蒙古伊克昭盟杭錦旗均發現過西漢初期的單壺。西漢末，已發展到疊加漏水壺，用上面流出的水來補充下面壺的水以提高流水穩定度。東漢張衡的漏水轉渾天儀里已經使用二級漏壺。晉代時又出現三級漏壺。到唐初，已經設計出四隻一套漏壺。
在中國歷史博物館中收藏有一件元代延 三年（1316年）漏壺，這套銅漏壺由日壺、月壺、星壺和受水壺4部分組成，通高264．4厘米，依次放在階梯式的座架上。在受水壺中央立一銅尺，上刻十二時辰，銅尺前插一木浮箭，下為浮舟，隨著受水壺中水位的升高，舟浮箭升，以銅尺刻度測定時間。日壺的外側有元代延 三年的刻銘，並刻有工師和監造及主管官員的姓名。這套銅漏壺原置於廣州城拱北樓上，清咸豐七年（1847年）拱北樓失火，漏壺略有損壞。咸豐十年修復。這是我國現存年代最早和最為完整的一套漏壺。在北京故宮博物院中也收藏有兩套銅漏壺，一為交泰殿清乾隆九年（1744年）制，另一為皇極殿清嘉慶四年（1799年）制，時代都晚於中國歷史博物館的這一套漏壺。
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水鐘泛指以水記時的器具.
漏壺
漏壺為水鐘的一種，又稱銅壺滴漏、銅水滴漏，是一種古代的計時器，常用青銅為材料製作。李約瑟推測漏壺可能從美索不達米亞傳入中國，時間可能早達公元前二世紀的周朝，最遲不會晚於公元前一世紀。劉勝墓中即有發現。 銅壺多呈圓筒狀，近底部有一個漏嘴，壺蓋有小孔插著刻有度數的木箭或木尺。當壺水從漏嘴流出，木箭便會下降，從而指示出當時的時刻。
古波斯水鐘
西漢開始，泄水型漏壺逐步被受水型漏壺取代，其特色是浮在受水壺水面上的漏箭，隨水面上升指示時間。
到了元代，銅壺滴漏演變成階梯式漏壺。由元朝時的廣州冶鑄工人冼運行等人鑄造的壺分四層，由日天壺、夜天壺、平水壺、受水壺4壺配成。由上而下漸次縮小。最底的受水壺中豎一支銅尺，上面刻畫12時辰。水由最高的日天壺自上而下依次滴至底層的受水壺。壺中浮箭逐漸上升，指示時辰，每天誤差不大。原物現陳列在北京中國歷史博物館，現廣州博物館陳列的為複製品。
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時間都去哪兒了——古代計時用具選例
2016-07-08 由 博物館看展覽 發表于資訊
又是一年畢業季，身邊的小夥伴們都各奔東西。相擁而泣之後，在這個開啟新生活的仲夏夜裡，館兒君不禁感慨，大學四年真是過得太快，到底時間都去哪兒了？
在中國古代，為了能夠適應當時社會的經濟發展和日常生活的需求，人們發明了很多計時儀器，比如圭表、日晷、漏刻等。中國古代的計時工具創製很早，不晚於戰國時代，而且它們各有所長,分別流行於不同時代,應用於不同的場合。應用機械原理設計的計時器主要分為兩大類，一類利用流體力學計時，有刻漏和後來出現的沙漏；一類採用機械傳動結構計時，有渾天儀、水運儀象台等。此外，還有應用天文原理（大都根據日影方向測定時間）計時的日晷，它也是中國最古老的計時器之一。下面舉幾個簡單的例子。
一、圭表——集天地神韻於一身的計時先驅
圭表是我國古代度量日影長度的一種天文儀器，由「圭」和「表」兩個部件組成。直立於平地上測日影的標杆和石柱，叫做表；正南正北方向平放的測定表影長度的刻板，叫做圭。圭表的設計靈感來源於房屋和樹木在陽光照射的投影。圭表根據影子和方向和長度，就能讀出時間。我國早就有關於圭表的記錄，在出土文物中也有幾次發現，漢代的一件銅圭表保存完好且形制先進。這件銅圭表是1965年5月間在儀征石碑村一號木梆墓中出土的，墓葬的時代約當東漢中期。已有發掘簡報發表，但當時將銅圭表誤作為銅尺發表，現經重新辨認，考述如下。
「這件銅圭表造型比較別致，它把圭與表兩部分合裝一體，圭表間用樞軸連接，便於隨時啟合。使用時將表豎立與圭垂直，形似矩尺，平時將表平放在圭體的匣內。便於隨身攜帶。」
圖1.銅圭表
二、日晷——後來居上的正牌代言人
日晷的計算時間和日影也有關係，是使用太陽的位置來測量時間的一種設備，主要由一根投射太陽陰影的指標、承受指標投影的投影面(即晷面)和晷面上的刻度線組成。從現在出土的文物上來看，日晷的使用可以追溯到漢代之前，且日晷應起源於圭表。也是利用一根表投出日影的方向和長度,以測定真太陽時的儀器,其原理就是根據太陽周日視運動的角度來測定並計量時間。日晷按晷針安置的方向可分為:赤道日晷、地平日晷、立晷(卯酉式日晷)和斜晷,此外,還有球面日晷。日晷靠日影計時,只適用晴朗的白天,在陰天或夜間它就不能用了，儘管有的攜帶式地平日晷背面有赤道式月晷,但出現很晚,應用很少。而且,日晷測的是真太陽時或視太陽時,與平太陽時是不一致的。因而,漢以後日晷的製作比較稀見,代之以不依賴於太陽的計時工具,如刻漏等,來測定平太陽時。
托克托日晷，是漢代日晷中唯一完整的實例，現藏中國歷史博物館此晷以方形的緻密的泥質大理石製成，因石質細膩，曾被稱為「玉盤日晷」。此晷邊長27.4厘米，厚 3.5厘米。晷面中央為直徑 1厘米的圓孔，不穿透。以中央孔為心刻出兩個同心圓，內圓與外圓之間刻有69條輻射線，占圓面的大部分，而余其一面未刻。輻射線與外圓的交點上鑽小孔，孔外系 1～69的數字。各輻射線間的夾角相等，補足時可等分圓周為 100份，正與一日百刻之數相當。
圖2.托克托日晷
三、漏刻——智慧攀梯的縮影寫照
漏刻是古代的一種計時工具，不僅古代中國用，古埃及、古巴比倫等文明古國都使用過。漏刻的發明年代已不可考，據史書記載，西周時就已經出現了漏刻。在中國的古代，如果沒有太陽的時候，漏刻就解決了日晷和圭表的疏漏，它的使用非常普遍。
漏刻利用的是滴漏的原理，滴漏, 也叫「水鍾」, 是古代利用滴水多寡來計量時間的一種儀器。它主要包括:由浮上漏箭高度表示時間的箭漏, 由水壺的重量表示時間的秤漏和由水流量表示時間的孟漏等。漏即漏壺, 箭即刻箭, 箭漏是我國古代最重要的計時工具之一,最早的漏壺, 在上部有一提梁, 叫挈壺。壺底或壺邊有小孔以漏水, 觀察壺裡的水流失了多少就可以知道時間, 又稱受水型漏刻，它在軍事上有很重要的作用。《周禮·夏官》有「挈壺氏」、「掌挈壺以令軍井」的記載。
圖3.早期漏刻
圖4.受水型漏刻工作原理
為了較精確地計量時間, 約於商代發明了刻箭, 用一根箭放在壺裡, 作為時刻指示器, 箭杆上刻著刻度, 水退到哪一刻度, 就知道現在是幾刻了, 這種方法叫淹箭法，又叫泄水型漏刻。
圖5.泄水型漏刻工作原理
漏壺與漏箭的分離, 使得漏壺水面的穩定才有可能。最初浮箭漏只有漏壺和箭壺各一把。不久,人們便了解到,它亦不夠準確。大概從西漢後期,採用人工往漏壺裡加水的方法以保持其水面的大體穩定,但人工加水亦有相當大的間隙性, 加水前後水壓總有變化。後來人們採用一種極其簡單卻又非常巧妙的辦法,即在貯水壺和受水壺之間加入一個或多個補償壺叫復壺,於是,便產生了二級漏壺及更多級漏壺,它以累加節製法,使下面漏壺流出的水可隨時得到上面漏壺流出水的補充。這樣,經過各級逐漸補償,最下面漏壺便不會因水頭降低而產生水流遲緩的現象,使水面保持較穩定狀態。這在東漢初年就已出現,有三級、四級,甚至六級漏壺。多級漏壺可以提高漏刻的穩定性, 但漏壺總不能無限地增加。為了使各種漏壺的水面保持恆定的高度,便產生了在一系列漏壺中間加入一個漫水壺或恆定水位壺。最早的描述載於殷夔的《漏刻法》(約公元540年)。貯水壺和受水壺之間有一壺,壺中有隔板,好像使水失去流向,「踟躕」起來。水從貯水壺的龍口中流出,經由「經緯」(濾器)加以凈化,通過「衡渠」(導管)離開漫流壺,注入受水壺,它至少在六世紀初就已出現。
圖6.多級漏壺
圖7.多級漏壺
四、沙漏(沙鍾)——幾近完美的強迫症專用
沙漏, 亦稱「沙鍾計」、「沙壺」、「沙鍾」, 它是根據流沙來計量時間的古代儀器。它克服了「水漏至嚴寒冰凍, 輒不能行」的缺點。簡單的一種沙漏是由上下兩個倒置容器組成,中間有小孔相通, 上面的容器里放入勻細、光滑的沙子, 因重力作用, 流入下面容器, 根據流入下面容器沙子的高度或數量來計量時間。沙子漏完後, 上下容器倒置, 繼續使用, 循環往復。由於它攜帶方便,廣泛用於航船上、教會中等來計量時間。
機械計時沙漏的最早記載見於元代, 它的原理是:通過流沙推動齒輪組, 使指針在時刻盤上指示時刻。元末明初新安人詹希元創製了「五輪沙漏」, 以流沙作動力, 可以指示並報告時刻。到十六世紀中葉, 民間天文學家周述學又把詹氏沙漏加以改良, 創造六輪沙漏。沙漏不受水溫的影響, 消除了水漏的一大難點。但因沙粒本身很難均勻, 流沙容易堵塞, 流速亦不如流水均勻, 所以, 它的準確性就差些。（圖8古書記載沙鍾，具體來源不知）
圖8.古書記載沙鍾
圖9.山東省煙臺市鐘錶博物館五輪沙漏複製品
五、更燭和更香(火鍾)——迷濛光影里的紅粉佳人
火鍾是利用燃燒預製定型燃料的速度來計時的工具。在古代曾先後出現過蠟燭燈、油燈鍾、香鍾、火繩鍾、火鬧鐘等, 民間使用較多的是更燭、更香。《歲時廣記》里記有一種更燭:「燒燭知夜刻燭驗更」, 在蠟燭上划上刻度, 根據蠟燭燒到的刻劃即知幾更天。既可照明, 又可計時。
用香計時, 比蠟燭更准。如果空氣穩定, 香製造得均勻, 每柱香的燃燒時間也大約相等, 那麼, 點香則可作為時間流逝的標誌。如在香上刻上刻度就能計算時辰及五更, 這種特製的計時用的香就是更香。為了能不斷地、均勻地燃燒, 常把更香製造得很長,將它盤旋成各種形狀, 稱香篆鍾。有的長到幾尺, 可連續幾天到幾十天, 甚至一個月。如果在香盤上的某時某刻的地方, 用線掛些小金屬球, 盤香下放一金屬盤, 當盤香燒到該處時, 金屬球便落到金屬盤上, 發出一聲清脆響聲, 報知人們時刻, 具有現代鬧鐘的妙用, 叫「火鬧鐘」。
以上便是古人及時方法中的幾個例子，由此可見，雖然古人並沒有現在的高科技，但是他們記錄、抓住時間的方式似乎比現代更為機敏而有趣，並且充滿了生活氣息。他們通過身邊一切事物的變化去感知時間的消散，也比現在更有警示性。
原文網址：https://kknews.cc/news/rpkazr.html
捷克布拉格天文鐘
郭守敬（1231年－1316年），字若思，邢台人，中國元朝的天文學家、數學家和水利學家。
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生平
元太宗三年（1231年），郭守敬生於邢州境內的邢台[a]。
王恂、郭守敬等同一位尼泊爾建築師阿尼哥合作，在元大都興建了一座新天文台，台上就安置著郭守敬所創製的天文望遠鏡。它是當時世界上設備最完善的天文台之一。[來源請求]
元至元元年（1264年），科學家郭守敬與唆脫顏前在寧夏視察河渠水道，負責修復寧夏平原附近因長期戰亂而破壞淤塞的渠道。郭守敬提出建滾水壩以減弱水勢，在渠道引水處築堰以提高水位，建渠首進水閘以保證渠道有充足水量，建退水閘以調節流量等技術方案，為水利工程之創新，共修復疏浚興州、靈州、應理州、鳴沙州等四州主幹渠12條、支渠68條，使寧夏平原9萬餘頃土地恢復了灌溉。這次修復的沿河渠道垻閘，設計精細，質量堅固，直到明代中期還在繼續使用[1]。
郭守敬曾擔任都水監，負責修治元大都至通州的運河通惠河。1276年修訂新曆法，經4年時間制訂出《授時曆》，通行360多年，是當時世界上最先進的一種曆法。[來源請求]
他採用了類似現在球面三角算法的「弧矢割圓術」來處理黃道和赤道的坐標換算，在計算太陽、月亮和行星原形位置時創造運用了「招差法」，也就是三次差內插法。並設計製作了多種天象觀測儀器，包括簡儀和高表。組織了大量的天象觀測工作，包括測定恆星位置，測定冬至點、近地點以及黃道和白道交點位置，編制月亮運動表，測定全國27個觀測點的緯度。確定了一個月為29.530593日，一年為365.2425日。正式廢除以前曆法積累的時差，以實際觀測為准。確定以一年的1/24作為一個節氣，以沒有中氣的月份為閏月，此原則一直採用至今。
1279年郭守敬提案「四海測驗」，奉旨後進行，聽從郭守敬的建議元世祖派了14位天文家，除大都外到當時國內另外26個地點，進行幾項重要天文觀測。這一天文觀測的規模之大，在世界天文史上也是少見的。在其中的6地點特別測定了夏至日的表影長度和晝、夜的時間長度。這些觀測的結果，都為編制全國適用曆法提供了科學的數據。
今日為了紀念他，邢台市將一條主要的街道命名為「守敬路」（即現在橋西區的守敬北路和守敬南路），還設立郭守敬紀念館（在達活泉公園內）。
現存於河南嵩山的郭守敬觀星台是研究天文的儀器，系郭守敬所建。觀星台曾於1944年遭侵華日軍炮擊，沒有被完全破壞，後被中國文物部門修復。
紀念
在邢台的郭守敬紀念館
小行星2012以郭守敬的名字命名。1981年，為紀念郭守敬誕辰750周年，國際天文學會以他的名字為月球上的一座環形山命名。
2010年4月17日上午，LAMOST望遠鏡冠名儀式正式舉行。LAMOST望遠鏡被正式冠名 為「郭守敬望遠鏡」
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元代至元十三年（1276年），元世祖平定南宋后，即诏令設立太史院，改治新曆，以在全國疆宇內統一曆法。 太史院為了取得實測數據，派員分赴全國各地舉行「四海測驗」。 其測驗中的南海，既是選定先測的六個測點的起點，又是位於以大都為中心的南北子午線的南端，故顯得特別重要。 元世祖於至元十六年（1279年）特敕令郭守敬親抵南海測驗感測器景。 郭守敬通過實測得來的一些寶貴數據，成為我們今天考定當時南海測點、地理位置的重要科學依據。 按其夏至轉發景和晝夜時刻推算，當時的南海測點應位於北緯15°12'，東經116. 7°，也就是今天我國的西沙群島一帶，在當時測量技術較為簡陋的條件下，誤差一度系在許可的範圍之內。 元代把南海作為"四海測驗"中最南的一個測點、進行測驗的史實，說明當時的西沙群島就在元朝的疆域之內，元朝政府已對之行使了主權和管轄權。元代"四海測驗"中的南海元代“四海测验”中的南海- https://bit.ly/3r3Urky
揭秘元朝「四海測驗」，中國古代科學家的工匠精神至今鼓舞后人
揭秘元朝「四海測驗」，中國古代科學家的工匠精神至今鼓舞后人 - 每日頭條 https://bit.ly/2Nxgse3
我國古代有許多優秀的科學家，他們所取得的成就在當時的世界屬於首創或者處於領先地位，以至於國外在幾百年或更長時間以後才發明和發現了相似的東西，祖先的智慧之光常讓我們後輩子孫感到無比自豪，同時也是一種鞭策，激勵著後世子孫自強不息再創輝煌。
元朝忽必烈時期，為了修訂曆法曾發生了一場世界上規模空前的四海測驗和和恆星坐標觀測活動，參與其中並起領軍作用的是元朝著名科學家郭守敬。通過他的科學家團隊的努力奮鬥，不僅制定出當時世界上最先進的曆法——《授時歷》，還製作出精密又精巧的測量儀器十幾種。
四海測驗和和恆星坐標觀測的背後更是體現出郭守敬和其他科學家們卓越的工匠精神和創新意識，令人動容，讓人無不為之嘆服。 那麼以郭守敬為代表的的科學家為什麼要放著現成曆法不用，還耗費精力製作各種測量儀器，進行四海測驗和和恆星坐標觀測呢，這還要從元世祖滅南宋後說起！
元世祖滅南宋以後，中國大一統，忽必烈重視農業生產的恢復。而當時蒙古使用金朝頒布的曆法表現極為糟糕，農業上常用節氣也算不准，江南地區用的是又是另外一種曆法，南北曆法不一樣，不利於大一統，元世祖決定製定一個新的、全國通用的曆法，更好地服務於農業生產。
至元十五年(1278年)，太史局改太史院，給印章，立宮府，掌天文歷數之事。設官院使(初稱令)、同知、金院、同金、院判等大小官吏七十多員，星曆生四十多人。下設推算、測驗、漏刻、印歷等局，各司其職。王詢為太史令，郭守敬任同知太史院事，「官屬悉聽詢辟置」 。
新曆的編制工作，一是對自古以來的各種曆法進行研究，總結前人制定曆法、測量天體運行周期、測驗季節氣候變化的各種經驗，通過相互比較，找出不同曆法各自的優點和不足，以便用最先進的修歷理論指導新曆的修訂工作。二是要對天體運行進行精確的觀測和推算，通過實踐來檢驗對天體運行規律的認識，不因循守舊，不被古人的「成說「所束縛，而根據當世的實際情況來制定新的曆法。
郭守敬(1231--1316 )，字若思，順德邢台(今屬河北)人，他畢生精力從事天文學的研究和天文儀器的創製，為我國古代天文科學的發展作出了重大貢獻。郭守敬受其祖父郭榮影響很深，郭榮是一位精通數學和水利的學者，他將年幼的郭守敬送到精通天文和地理的老朋友劉秉忠那裡，嚴師出高徒，加之郭守敬勤奮愛鑽研，身邊又有一些愛好科學志同道合的朋友，郭守敬進步飛快，在天文學、水利學、數學等方面都造詣頗深，劉秉忠是忽必烈所信賴的學者，正因為如此劉秉忠推薦郭守敬到了太史局。
1279年，郭守敬在「東至高麗、西極滇池、南逾朱崖、北盡鐵勒「的廣大地區主持了大規模的四海測驗，共動用了27個天文觀測站，測量規模和強度遠超前代，加之自己動手創製和改造天文儀器更加精密，根據大量數據編出新曆法——《授時歷》，比舊曆法要精確得多，它算出一年有365.2425天，同地球繞太陽一周的時間，只相差26秒。同現在通行的格里曆(即公曆)一年的周期相同，比歐洲人確立公曆的時間要早302年。
郭守敬還極富探索精神，在恆星大觀測方面也取得了非常大成就，與同時期西方相比更是有過之而無不及。在這些成就背後，郭守敬等科學家付出艱辛可想而知，沒有嚴謹的工匠精神和孜孜不倦的鑽研求索創新意識，這些不可能一蹴而就，我們就具體來看下這些成就是如何煉成的？
1、
工欲善其事，必先利其器。修訂曆法伊始，郭守敬便提出:「歷之本在於測驗，而測驗之器莫先儀表。」
為了準確地觀測天象，公元1279年，郭守敬先在大都城東南設計修建了一座觀測天象的「靈台」，當時是世界上設備最完善的天文台。
要將曆法工作做好，勢必要提高觀測天象的精密度，郭守敬在參考現有儀器的基礎上，開始著手創製天文儀器。在三年時間裡，郭守敬和同事們花費大量時間和精力設計研製出簡儀、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、正方案、丸表、懸正儀和座正儀以及星晷定時儀等十多種儀器儀表。
正方案
其中正方案、丸表、懸正儀和座正儀是為了外地觀測便於攜帶，另外郭守敬還繪製了《仰規覆矩圖》、《異方渾蓋圖》、《日出入永短圖》，以便在使用上述儀器時互相參考驗證，保持科學的嚴謹性，《元史》贊這些儀器：「皆臻於精妙，卓見絕識，蓋有古人所未及者」。到底有多精妙，我們逐一了解下！
先來看簡儀，它是針對大都沿用的司天渾儀缺陷而重新研製的新儀器。大都沿用的渾儀是宋朝皇祐年間在開封所造，由於地理緯度的差異和年久傾斜，「規環不協，難復施用」。
而且元代以前所用的渾儀非常複雜，雖然之前的科學家，如東漢科學家張衡和唐朝天文學家李淳風對此進行過幾次改造，可以說是非常完善了。但渾儀缺陷也非常明顯，主要是其結構影響觀測的準確性和觀測範圍。
渾天儀
渾天儀是測定星球在天體中位置的儀器，用它測量天體的赤道坐標、黃道坐標和地平坐標的讀數，每個系統都需要有專門的環圈，互相圈套的環圈有八九個之多，每個都有一兩寸厚，很影響觀測的準確性，而且轉動不便，妨礙觀測。渾儀的環圈震復交錯遮掩了大片天區，觀測範圍也縮小了。
郭守敬化繁就簡，他發現有些星體的位置可以用數學方法來計算，相應的環圈可以撤掉。於是他把原先渾儀上的地平坐標和赤道坐標分為兩個獨立的裝置—赤道裝置和地平裝置，即赤道經緯儀和地平經緯儀，每個儀器的結構十分簡單。這種大膽的設計和製造，比1598年著名天文學家弟谷發明的儀器早300多年，此外精簡了黃道坐標，這樣就避免了環圈層層遮掩，觀測不清的弊病，擴大了天體觀測範圍。
簡儀
簡儀的赤道裝置與現代望遠鏡中廣泛應用的天圖式赤道裝置基本結構是一致的。它由四根斜立的支柱托著一根正南北方向大軸，圍繞著這根軸旋轉的是赤經雙環。赤經雙環的兩面刻著度數，最小分格是三十六分之一度。赤經雙環的中間央著窺管,窺管可以繞著赤經雙環的中心旋轉。窺管兩端架有十字線，這便是後世望遠鏡上十字絲的祖先。
這樣，只要轉動赤經雙環和窺管，就可以觀測天空任何一個方位的天體，並從環面的刻度上讀出天體的赤緯數值。赤經數值則由旋轉軸南端的赤道環上讀出。緊挨赤道環的裡面，固定著百刻環，環上刻著十二個時刻，以測定時間。為了便於赤道環旋轉，簡儀還應用了滾珠軸承裝且，使之轉動靈活，比達文西發明滾珠軸承要早200多年。
簡儀的設計獨具匠心，尤其是獨立赤道裝置，對近代和現代儀器有著巨大和深遠影響。如近代進行工程測量、地形測量和實用天文測量所用的經緯儀，航空導航用的天文羅盤，它的方位角和仰角度地平裝置與簡儀屬於同一類型，美國研製的現代大型望遠鏡的赤道裝置，都可以看到它們借鑑了簡儀的設計理念。
簡儀作為當時世界上最先進的天文儀器，卻在清初被法國傳教士紀理安(當時他在欽天監任職)當作廢銅銷毀了，令人痛惜，真不知道這個愚不可及的西方人是怎麼混入大清朝的天文機構的。明朝正德(1506一1521)年間仿製的一台簡儀現存南京紫金山天文台，不過它在八國聯軍侵略中國時被劫走，後來雖然歸還了，但已殘缺不全。
郭守敬還設計製造了用於觀測太陽位置的仰儀，用針孔成像原理把太陽投影在半球形的儀面上，以直接讀出它的球面坐標值。仰儀的主體是一直徑約3米的銅質半球面，形如一口大鍋仰面朝天，因而得名。在半球的大圓面上，刻著東、南、西、北和十二時辰;半球面上刻著與觀測地緯度相應的橫縱線網。大圓平面上用縱橫相交的兩根杆子架著一塊小板，板上有小孔。太陽光線通過小孔，在球面上投下一個倒像，映在格網上，可以觀測太陽的位置和日食，用來測量太陽的赤經赤緯。使用仰儀無需用肉眼觀測強烈的太陽就能得到它的位置，還可以直接觀側日食的方向、虧缺和時刻。
圭表
圭表是觀側日中影長變化以決定春分、秋分、夏至、冬至時刻的天文儀器，由圭和表兩部分組成。表是直立的標竿;圭是表下端南北方向的水平尺，多以銅、石製成。每當正午，表影投射在圭面上。夏至日，太陽直射，表影最短;冬至日，太陽斜射，表影最長。因此，測量表影的長度就可以確定冬至、夏至，推算一年的節氣。
郭守敬把宋代遺留的圭表高度由原來的八尺增加到三十六尺，圭長增加到一百二十八尺，圭的刻度由尺、寸、分、厘精確到毫。表上再用兩條銅龍抬起一根很細的橫樑，使梁心到圭面達四十尺（四丈）。高表傳統的八尺加高到四丈，使得在同樣的量度精度下，誤差減少到原來的五分之一。由於高度增加，投影差別明顯，測量的精度就大大提高了。
現在河南省登封縣元代觀星台還完整地保存著當時的圭表。它由三十六方青石圭面和磚砌圭座組成，長31.19米，寬0.53米，高0.56米，石圭水平良好。這是我國現存最早的天文台建築，也是世界上重要的古天文遺蹟之一。1961年，國務院把它列為全國重點文物保護單位。
景符是郭守敬根據小孔成像的原理，創製而成，來消除高表影端模糊的缺點，提高觀測精度。景符是定影象的儀器。一塊銅片，中有小孔，用一小架子斜撐在圭面上。太陽光經過橫樑，再通過小孔，在圭面上形成了一個米粒大小的太陽像，像中間有一根細如絲線的橫樑影子，非常清晰。和高表配合使用，解決了宋代圭表的影虛問題，進一步提高了測量的精度。
為了能在夜晚也能進行觀測活動，郭守敬還創製了一種輔助儀器—窺幾，與圭表、景符共同使用，觀測者可不受時間限制，在夜晚能直接觀測星光比較微弱的恆星和月亮。
景符
窺幾
郭守敬研製的立運儀克服了古代儀器中經緯「結而不動」的不足，候極儀解決了觀測中定極位的困難，渾天象和玲瓏儀能逼真地模擬群星在天空的位置並隨天球運動。《郭守敬傳》：「日有中道，月有九行，守敬一之，作證理儀。……曆法之驗，在於交會，作日月食儀。天有赤道，輪以當之，兩極低昂，標以指之，作星晷定時儀。」
其他儀器這裡不再詳述，郭守敬設計製造的這些儀器在當時就被人讚嘆不已。「智巧不能私其議，群眾無以參其功』，當時同在太史院共事的王恂、許衡等人交口稱讚。太史令王恂是改歷的主導者，深受忽必烈信賴和倚重，一向剛愎自用，唯獨對郭守敬嘆服有加。
大儒許衡，威望頗高，但談及郭守敬，欽佩之情溢於言表:「天佑我元，似此人世豈易得」。
至元十六年(1279年)，郭守敬將所制儀表式樣進呈元世祖忽必烈，並一一指點說明。忽必烈聽得興味盎然，從早朝開始直到日暮，絲毫不知疲倦。
第谷
明末清初，西方傳教士湯若望來到中國，看到郭守敬創製的儀表，驚奇萬分，稱郭守敬為「中國的第谷」。而被西方稱為「天文儀器之父」的丹麥人第谷比郭守敬晚出生了三百多年，我想應該這樣說，第谷是「丹麥的郭守敬」。
正是依靠這些精密的、新制的天文儀器為觀測工具，利用元朝疆域廣闊的有利條件，在全國設置了範圍廣闊的天文觀測點開展了規模宏大的四海測驗。。依次對各點的日影長度、北極出地高度和晝夜長短進行了測定。郭守敬等人根據這些觀測得到的材料，加以精密計算，先後經過四年的時間，使得中國歷史上著名的《授時歷》終於完成。也正是由於這些天文儀器的設計精密、製造考究和使用方便，對我國天文學的發展起到了非常積極的促進提高作用。
2、
中國史上規模空前的「四海測驗」，範圍廣、測量精度高，為精確的曆法提供了可靠的依據。
精密實用的儀器準備好了，郭守敬以科學為準繩，以事實為依據，展開了規模空前的「四海測驗」。郭守敬繼承和發揚了我國古代天文學家『觀象授時』的傳統，即注重天象觀測，從大自然的運行中發現規律，藉以確定二十四節氣，指導農事活動及時進行。
至元十六年(1279年)，郭守敬上奏元世祖:「唐一行開元間令南宮說天下測景，書中見者凡十三處。今疆宇比唐尤大，若不遠方測驗，日月交食分數時刻不同，晝夜長短不同，日月星辰去天高下不同，即目測驗人少，可先南北立表，取直測景。」
郭守敬說的是唐代的天文學家一行在制定大衍曆之前在全國選了13個點進行過一次規模宏大的天文大地測量;而如今元代的疆域比唐代大得多，若不派遣歷官分赴各地進行實測，就不能了解各地晝夜時間長短的不同，日月星辰位置高下的差異，以及日月食的時刻差別等情況，因而就不能制定出精確的曆法。忽必烈對郭守敬的奏章十分欣賞，立刻批准付諸實施。
於是郭守敬主持並親自參加了全國規模的天文觀測工作。郭守敬同王恂等人經過仔細規劃，在原有大都、上都等5處司天監的基礎上，在元朝控制的範圍內陸續設立了27所觀測台、站，挑選出十四名監侯官，分道相繼而出，「東到高麗(今朝鮮)，西極滇池(今雲南)，南逾朱崖(今西沙群島)，北盡鐵勒(今俄羅斯境內)」，進行四海測驗。其最北的北海測景所在今西伯利亞，據推算應在北緯64度5分的地方，已在北極圈附近，最南的南海測景所當在占城(今越南歸仁市)。
據《元史》載，至元二十二年三月，「遣太史監侯張公禮、彭質等往占城測候日晷」。故可推知。其測量範圍之廣，可謂前無古人。
其中，郭守敬親自參加了上都、大都、陽城、南海等處晷景(日影)測驗。。因歲月湮沒，這些地方的測景所多已無跡可考，惟有位於今河南登封縣東南十五公里告成鎮的陽城測景所得以保存至今，是當年郭守敬途經陽城之時設計建造的，成為當時這段歷史的唯一見證。
元朝疆域
郭守敬身體力行，不辭辛苦親自帶領人馬從大都出發，先北上上都，再折返向南，經過陽城等處，一直到達廣州和南海，歷時整整一年。郭守敬從27個觀測點鐘重點選取了6個點，與大都的觀測站一樣，觀測的項目多。其餘的21個點，有選擇性的分布全國各地，主要觀測夏至的日影長度和二分(春分秋分)二至(冬至夏至)日晝夜的時刻數:並測定了北極的出地高度，即當地的地理緯度。
這次規模龐大的「四海測驗」不僅涉及範圍廣，而且測量精度高。說它範圍廣是指這次著名的四海測驗，從南中國海到西伯利亞，從朝鮮半島到川滇與河西走廊。南北總長5000多千米，南起北緯15度，北至北緯65度，比唐代一行的測量範圍北緯17度到40度高出一倍還多。東西綿延2500千米，東至東經128度，西到東經102度。
測量精度高更是達到驚人的地步，從史書記載的當時所測地理緯度來看，對比現在可確定的數據，其絕對平均誤差只有0.35°，這樣的精確度實在是非常驚人的。特別是當時陝西行省的2個點，河南行省的4個點和中書省直轄地的8個點，其誤差大大低於平均值，還有2處幾乎沒有誤差。《元史·天文志》稱「是亦古人亦所未及為者也。」也就是說，郭守敬的四海測驗取得的精度之高與700年後的依靠現代儀器測量的數據相差無幾，其精準令今天的科學家也嘆為觀止。
四海測驗，主要測定了日影，北極出地高度和二分二至日晝夜時刻。在這次四海測驗中，郭守敬等人將黃赤交角由24度精確到23度90分30秒，為當時世界上最精確的數據。
這次四海測驗的因其地域之廣、規模之大、測量數據之精準，在我國歷史上是空前的，在世界歷史上也是一次無可比擬的、大規模、大範圍的天文測量壯舉，以至於到了明朝，天文學家徐光啟仍然沿用「四海測驗」的傳統名稱。法國著名數學家、天文學家拉普拉斯(1749-1827)在其著名的(宇宙體系論)一書中的天文史部分，特別提到了這次測量，認為這次測量的精度是卓越超群的。這些成就當然離不了郭守敬為代表的、那個時候的科學家和測量人員所做出的貢獻。
根據各地的觀測點得到的精準數據，太史局郭守敬和同事們根據這些數據，花了大約兩年時間，編寫了一部新的曆法，這就是「授時歷」，可以說沒有科學嚴謹的數據支持，也不可能有好的曆法，郭守敬和「四海測驗」彪炳史冊。
3、
四年磨一劍，《授時歷》計算簡單、精確度高，成為當時世界上最先進的曆法。使用了三百六十多年。
郭守敬繼承了我國古代天文學創製儀器的傳統，通過規模龐大、科學嚴謹的四海測驗為新曆法的制訂提供了強有力保證。
十七年(1280年)二月，歷時四年之久，王恂、郭守敬、許衡及全體太史院同事，經過多年辛勤的勞動，終於完成了新曆法的編制工作。
《元朝名臣事略》:「公所為歷，測驗既精，設法詳備，行幾五十年，未嘗一有先後天之差，去積年日法之拘，無寫分換母之陋。此歷數之學,其不可及者也」。
《元史.卷五十二 志第四》:「自古及今，其推驗之精，蓋未有出於此者也。因《尚書·堯典)中有「敬授民時」之語，世祖特賜新曆名日(授產時歷》，次年頒行全國。
郭守敬根據自己多次精密測定的冬至時刻的結果，並利用歷史上從祖沖之《大明曆》以來的6次冬至時刻的觀測資料，證實了一年為365.2425日，這與現今世界通用的格里曆所用值一樣，但格里曆卻晚了300年;《授時歷》比地球繞太陽一周的實際時間只差26秒，它以29. 530593日為一月;以一年的1/24作為節氣的一氣;廢棄了古代的上元積年，而截取近代任意一年為曆元，使計算更為簡便和精確。
《授時歷》在日、月、五星運動的推算中有所謂「創法五事」，它應用『弧矢割圓術』來處理黃經和赤經、赤緯之間的換算;用招差法推算太陽、月球和行星的運行度數，這在我國曆法史上是一大進步。此歷還給出了關於回歸年長度的古大今小變化值，算出了日行最速的時間在冬至點，與當時的地球過近日點的真日時日相密合。
《授時歷》的編制是一項規模較大的集體工作，新曆頒行後仍需整理大量觀測資料，編制各種數學用表。然而到了1282年，主要功臣王恂47歲英年早逝、許衡、楊恭懿或病退或辭歸，只留下郭守敬繼續工作，郭守敬於是「比次篇類，整齊分抄」，整理出《授時歷》全部文稿，可謂對授時歷貢獻最大。
《授時歷》計算簡單、精確度高，根據新曆法推算出的節氣，比較準確，因而對農業生產幫助很大，完全達到了忽必烈修訂曆法的初衷，《授時歷》雖說一直使用到元代滅亡，因明朝《大統歷》基本上仍是以《授時歷》為基礎，所以《授時歷》實際使用了三百六十多年，為當時世界上最先進的一種曆法，日本、朝鮮也引進了《授時歷》，它是西方近代天文學傳入中國以前最優秀的曆法。
4、
精益求精的工匠精神和不默守陳規的創新意識為後世之楷模
郭守敬無論是精心創製儀器儀表，還是辛苦進行四海測驗，無一不體現出他精益求精的工匠精神和不默守陳規的創新意識。
前面提到對渾儀的改造和創製簡儀，郭守敬化繁就簡，敢於摒棄前人所不足，把渾儀分解為兩個獨立的儀器，將簡儀應用了滾珠軸承裝置，使之轉動靈活，又是一項大膽創新。設計獨具匠心的簡儀，尤其是獨立赤道裝置，更對近代和現代儀器有著巨大和深遠影響。
在天文學上，我國自漢朝以來，歷代天文學家一直認為黃赤交角是24°，郭守敬表示懷疑，並用研製的新儀器連續幾年進行觀測，得出23°90'30"的數值，為當時世界上最精確的數據，是工匠精神的完美體現，在古今中外科技界享有很高讚譽。
對二十八宿的距度，也是追求最大程度上的精準度。早期的單位是度，到北宋度下附有少度(1/3度)、半度(1/2度)、太度(2/3度)，但郭守敬認為這樣得到的數據仍不夠精密準確，重新測定更為精準的二十八宿距度及由此而得的諸星入宿度。
這一次，郭守敬將數據精確到了1/20度，即百分制下的5分，所測二十八宿距度的平均誤差僅為0.07度，這是當時來說精確度是非常驚人的。
郭守敬在編制(授時歷)時，還堅決摒棄了舊曆法家們所沿用的毫無實際意義「上元積年」法，而大膽創新，採用與近代類似的「截元法」。什麼是「上元積年」呢？它是舊曆法家是尋求一個所謂的「祥瑞」的計時起點，要恰逢甲子日、朔旦(朔望月的開始時刻，就是夏曆初一和冬至在同一天的夜半發生;還要求「日月合璧」、「五星連珠」，就是日、月和金、木、水、火、土五大行星並見於一方。這些條件全部會齊，作為計時的起點，就是「上元」。
「積年」是從制歷這一年上推到上元那一年累積的年數。舊曆法家非常看重這個時間起點，把它看作是編制曆法、推算節氣、預測日月五星行度的前提條件，實際上這些做法不僅繁瑣而且沒有實際意義，被郭守敬被摒棄。
郭守敬認為「天道自然」，非人為推演附會所能苟合的，進行精密的觀測，就可以獲得所需要的天文數據，「又何必舍目前簡易之法，而求億萬年宏闊之術哉?」因此，他編制《授時歷)時，就直接以當年(1280年)的冬至(古以冬至作為一年的開始)作為推算各項天文數字的起點，結束了迂腐的推求上元積年的曆元制度。
郭守敬做法和近代採用的「截元法」(截取任意一年作為元，作為計時起點)是一致的，是我國曆法發展史上的一個重大進步，其觀點和做法極富革新精神，令後人欽佩不已。
《授時歷》應用招差法推算太陽、月亮以及五星逐日運行的方法，比歐洲要早出近四百年。郭守敬和王詢等人在編制《授時歷》時，採用定、平、立三次差的內插原理編制日月的方位表，雖然他們沒有明確寫出三次差的內插公式，但在一系列的數表計算當中，可以看出他們已經充分掌握了三次函數的內插原理，並且不難推廣為任意高次函數的內插法。而在歐洲，直到1670年，英國天文學家格列高里才最先對招差法作了說明，後在牛頓的著作中(1676一1678)才出現招差法的普遍公式。
5、
「春蠶到死絲方盡」的科學巨匠，郭守敬享譽天地宇宙！
至元二十三年郭守敬繼任太史令後，向元世祖進呈了有關儀器結構、觀測記錄和整理研究結果的著作，計有:《推步》七卷、《立成》二卷、《歷議擬稿》三卷、《轉神選擇》二卷、《上中下三歷注式》十二卷，並有《時候箋注》二卷，《修改源流》一卷。又有測驗專著(儀象法式)二卷、《二至晷景考》二十卷、(五星細行考五十卷)、(古今交食考)一卷、(新測二十八舍雜坐諸星入宿去極》一卷、《新測無名諸星》一卷、《月離考》一卷，凡十四部一百零五卷，當時都收藏在朝廷的翰林國史院裡，為我國天文學史增添了許多珍貴的文獻資料。
元仁宗延祐三年(1316年)，郭守敬不幸病逝，享年八十六歲，歸葬於邢台縣城西北三十里郭村。其後繼有人，後人郭伯玉「精明九數之理」，明初曾參與修訂《大統歷》，並「始作珠算」，名重京師。
郭守敬在科學技術上取得的成就是多方面的，不僅在天文學方面，在數學、光學、水利學、地理學都有很高的造詣。他一生堅持不懈，親自從事科學實驗，善於吸取前人的科研成果被發揚光大，一直到86歲那年他去世時為止，可謂是「春蠶到死絲方盡」，他把畢生精力都獻給了科學事業。
無論是四海測驗， 恆星觀測 、 曆法修訂，無一不體現出郭守敬精益求精的工匠精神，敢於懷疑並修訂前人所不足和開拓創新的意識。
1970年，國際天文學會等組織作出決定，將月球背面的一座環形山和太陽系一顆國際編號為2012的小行星，以郭守敬的名字命名。
2019年1月3日上午10點26分，嫦娥四號成功降落在月球背面，成為人類第一個月背軟著陸的探測器，這是我們中國人研製的探測器，全世界只有我們中國人做到了這一點，我想月球背面這座以郭守敬的名字命名的環形山，此時此刻更加熠熠生輝，光彩奪目。
原文網址：https://kknews.cc/history/klq4njr.html
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地理大發現第11篇：郭守敬四海測驗—推算回歸年為365.2425日
2018-11-26 由 地圖看世界 發表于歷史
元初測影所分布圖
【人物簡介】
郭守敬（1231年－1316年），字若思，漢族，順德府邢台縣（今河北邢台市邢台縣）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」。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《授時歷》，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。
郭守敬望遠鏡
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」。1981年，為紀念郭守敬誕辰750周年，國際天文學會以他的名字為月球上的一座環形山命名。 2010年4月17日，LAMOST望遠鏡冠名儀式正式舉行。LAMOST望遠鏡被正式冠名 為「郭守敬望遠鏡」。
【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27個地方進行天文觀測。《元史·郭守敬傳》記載：「設監侯官一十四員，分道而出，東至高麗，西極滇池，南逾朱崖，北盡鐵勒，四海測驗，凡二十七所。」 其測量內容之多，地域之廣，精度之高，參加人員之眾，在我國歷史上乃至世界天文史上都是空前的，比西方進行同樣的大地測量早了620年，後世稱之為「四海測驗」。
四海測驗之登封天文台
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，即365天5時49分12秒，與地球繞太陽公轉的實際時間，只差26秒，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。
原文網址：https://kknews.cc/history/8zjya9l.html
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