● 郭守敬的科学成就
郭守敬（公元1231—1316年），字若思，顺德邢台（今河北邢台）人，他以毕生精力从事天文学的研究和天文仪器的创制，为祖国古代天文科学的发展做出了重大贡献。他在其他学科上也有很多贡献。
郭守敬的祖父郭荣是一位精通数学和水利的学者，他的渊博知识对年轻的郭守敬影响很大。在郭守敬还年幼的时候，祖父就把他送到精通天文和地理的老朋友刘秉忠那里去学习了。刘秉忠和他的好友张文谦都是忽必烈非常赏识的学者。
由于郭守敬刻苦学习，十五六岁时就能弄通石刻的“莲花漏图”（古代的计时器）的原理。到32岁时，他的科学知识更加丰富扎实了，张文谦就把他推荐给忽必烈。忽必烈高兴地让他跟随张文谦到西北去视察水利设施，修复古渠。至元二年（1265年），他被任命为都水少监，得以专心致志地从事水利建设事业。
早在元朝统一全国以前，刘秉忠就提出要修改历法，因为辽、金以来沿用的《大明历》使用已经很久了，误差越来越大。至元十三年（1276年），忽必烈决定设局改订历法，派许衡、王恂和郭守敬主持这项工作。在这期间，郭守敬通过实测，获得了许多天文方面的科学知识，他深深感到：要制订新历，必须创造精密的仪器。他说：“历之本在于测验，而测验之器莫先于仪表。今司天浑仪，宋皇祐（1049—1054年）汴京所造，不与此处（指大都灵台，在今北京市建国门外泡子河北）天度相符。”于是决心自己动手创制和改造天文仪器。
针对浑仪的缺陷，郭守敬研制了新的仪器——简仪。元代以前所用的浑仪越来越复杂，用它测量天体的赤道坐标、黄道坐标和地平坐标的读数，每个系统都需要有专门的环圈，因此大大小小的互相圈套的环圈有八九个之多，不但转动不便，而且妨碍观测。郭守敬摒弃了把测量三种不同坐标的圈环集中在一起的做法，精简了黄道坐标，而把地平坐标和赤道坐标分为两个独立的装置——赤道装置和地平装置。这两个装置都很简单，使用方便，因此这种仪器叫“简仪”。简仪的设计很精密，刻度最小分格达到1／36度，观测结果也就准确多了。当时从尼泊尔来的工艺家阿尼哥，帮助郭守敬制造了简仪。可惜的是，郭守敬的这一重大发明创造，竟在清初被法国传教士纪理安（当时他在钦天监任职）当作废铜销毁了。
郭守敬还研制了仰仪。仪器的外形很像一口朝天的大锅。在半球的大圆面上，刻着东、南、西、北和十二时辰；半球面上刻着与观测地纬度相应的横纵线网。大圆平面上用纵横相交的两根杆子架着一块小板，板上有小孔。太阳光线通过小孔，在球面上投下一个倒像，映在格网上，可以观测太阳的位置和日食。
郭守敬还改革了圭表、创制了景符等仪器。圭表是观测日中影长变化以决定春分、秋分、夏至、冬至时刻的天文仪器。古代的圭表一般高八尺，郭守敬把它加高到36尺，在表顶又添一根被抬起的横梁，横梁高出表顶四尺，这样表高就达到40尺，比原来的表高增加五倍，因而影长也增加了五倍，使观测的误差也下降到原来的五分之一。现在河南省登封县元代观星台还完整地保存着当时的圭表。景符是定影象的仪器。一块铜片，中有小孔，用一小架子斜撑在圭面上。太阳光经过横梁，再通过小孔，在圭面上形成了一个米粒大小的太阳象，象中间有一根细如丝线的横梁影子，非常清晰。景符与圭表是结合在一起使用的，用来观测太阳、星星和月亮。
