方志 中國古都北京   》 科技文化(1)      閻崇年 Yan Chongnian

  中國的科學技術在元代是居於世界先進行列的。偉大的科學家郭守敬,在天文歷法等方面,都做出了傑出的貢獻。所謂天文歷法,一是觀測,代表儀象;二是歷算,代表歷法。觀測和歷算,要有司天台即天文臺。北京早在金代就設置司天台,元政府於至元十六年(1279年),在大都設置司天台。後來明、清兩代的觀象臺,也都設置在這裏。今存觀象臺為明代所建,臺上儀器則為清代所造。
  郭守敬是一位勇於創新、勤奮好學的科學家。他在前人基礎上,設計製造了測量赤道坐標和地平坐標的簡儀,並製造了測量日影長度的圭表等天文儀器。古書記載:“土圭之長,尺有五寸,以夏至之日,立八尺之表,其影適與土圭等,謂之地中。”就是說,圭表用來測量日影長短,所以又叫做量天尺。元代的圭表,圭為石製,表有石製、也有銅製。在大都的圭表,據記載表為銅製,圭為石製。表通高50尺,寬2尺4寸,厚1尺2寸,石圭以上表身高36尺,表上端鑄有兩條蟠竜,竜半身附表側,半身凌空擎起一根6尺長3寸的橫梁,自梁心至表上端為4尺,自石圭上面至梁心40尺。石圭長128尺,寬4尺5寸,厚1尺4寸,座高2尺6寸,圭面中心和兩旁均有刻度。這是中國古代最高大的圭表。在大規模儀器觀測的基礎上,郭守敬主持編製的新歷《授時歷》,精確度很高,以365.2425天為一年,比地球繞太陽一周的實際時間衹差26秒,其準確程度與現行公歷相同,但公歷的使用要比《授時歷》晚300年左右。
  郭守敬還進行了恆星位置測量工作,測量出前人未命名的恆星1000餘顆,使記錄的星數從1464顆,增加到2500顆,並編製成了星表。還有,札馬玣丁製造了“苦來亦阿兒子”等七種天文儀器。“苦來亦阿兒子”的“苦來亦”(kure)意為“球體”,“阿兒子”(arz)意為“地球”,即為早期的地球儀。據《元史·天文志》記載:“其製以木為圓球,七分為水,其色緑;三分為土地,其色白。畫江河湖海脈絡貫串於其中。畫作小方井,以計幅員之廣袤、道裏之遠近。”就是說,在木製的圓球上,七分為緑色的海洋,三分為白色的陸地,並畫有江河湖泊。在球面上用經緯綫畫成許多方格,以便進行幅員寬廣遠近的計算。這是中國史籍最早記載的地球儀。此外,元順帝妥跆帖睦爾曾設計製造過計時宮漏。《元史·順帝紀》載:宮漏“高六七尺,廣半之。造木為匱,陰藏諸壺其中,運水上下。匱上設西方三聖殿,匱腰立玉女,捧時刻籌,時至,輒浮水而上。左右列二金甲神人,一懸鐘,一懸鉦,夜則神人能按更而擊,無分毫差。當鐘、鉦之鳴,獅鳳在側皆翔舞。匱之西東有日月宮,飛仙六人,立宮前。遇子、午時,飛仙自能耦進,渡仙橋,過三聖殿。已而,復退位如前。”這架計時宮漏,以水激轉匱內的機械,使飛仙神人,按更報時,配以鳳翔獅舞,其精巧構思,精絶技術,令人贊嘆不已。這位“魯班天子”會做木匠,但不會做皇帝,他玩物喪志,腐敗已極,終被趕下寶座,逃往蒙古大漠。
  元朝皇帝崇奉佛教。皇帝、皇后、貴族、官員等,不斷建造新寺。所以大都寺廟比前代數量更多,規模更大,精嚴雄偉,雕華壯麗。佛教的高僧,尊為國師,佩以玉印。先是,舊蒙古文識者很少,成吉思汗調發兵馬,用結草或刻木記事。忽必烈時,高僧八思巴創製蒙古新字。八思巴為喇嘛教薩迦派的第五代祖師。蒙古憲宗三年(1253年),忽必烈聞其名,召置左右,從受佛戒。中統元年(1260年),忽必烈尊之為國師,賜玉印。至元六年(1269年),八思巴獻所製蒙古新字,頒行全國,是為八思巴字。第二年,升其號為“帝師”,進封“大寶法王”。佛教受到特殊的榮寵,就連皇帝、皇后、妃嬪、公主,都因受戒而嚮他們頂禮膜拜。佛僧享受着特權:民衆毆打佛僧者,斷其手;詈駡佛僧者,斷其舌。而有的佛教僧侶恃勢恣睢,氣焰薫灼,毆打王妃,作惡多端。



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