Гуо Шоуджин: китайски астроном, математик и инженер (1231–1316)
Гуо Шоуджин (1231–1316) — легендарен китайски астроном, математик и инженер от династия Юан; създал прецизен календар, часовници и революционни хидравлични проекти.
Гуо Шоуджин (на китайски: 郭守敬, 1231–1316) или Руоси (若思) е китайски астроном, инженер и математик. Живее по време на династията Юан (1271–1368 г.) и е смятан за един от най-значимите учени в китайската история. Гуо оказва голямо влияние върху развитието на науката в Китай чрез наблюдения, инструментални подобрения, календарни реформи и големи хидротехнически проекти.
Биография и служба
Гуо Шоуджин работи при двора на хана Кюблай и заема високи постове в държавната астрономическа служба. Известен е със систематичните си астрономически наблюдения и с ръководството на екипи от учени и инженери, които реализират мащабни проекти по измерване на времето, наблюдение на небесните тела и управление на водните ресурси.
Приноси в астрономията и календара
Гуо преустройва и усъвършенства астрономическите наблюдения, като въвежда по-прецизни методи за измерване на положението на звездите и слънцето. Най-известното му постижение е календарната реформа, довела до създаването на календара Шоуши ли (授时历), който е въведен официално през 1280–1281 г. Този календар е значително по-точен от предишните и остава в употреба в продължение на много поколения.
Инструменти и часовници
Гуо конструира и усъвършенства разнообразни астрономически уреди и часовници. Сред тях са по-точни водни часовници и астрономически инструменти, които повишават точността на наблюденията и позволяват по-добри прогнозни и календарни изчисления. Неговите инструменти се отличават с практичен дизайн и прецизни скали, което прави възможни по-дълги и надеждни измервания на небесните явления.
Хидротехника и инженерни проекти
Освен в астрономията, Гуо Шоуджин работи и в областта на водното инженерство. Той участва в проекти за подобряване и поддръжка на Големия канал, в строителството и регулирането на водни съоръжения и в изграждането на резервоари и системи за контрол на наводнения и иригация. Неговите инженерни решения подобряват снабдяването с вода и защитата от наводнения в някои райони на страната.
Принос в математиката и методите
В областта на математиката Гуо разработва и прилага ефективни изчислителни методи, необходими за календара и астрономическите наблюдения. Неговата работа включва практическо използване на геометрични и тригонометрични подходи при решаване на задачи, свързани с движението на небесните тела и изчисляване на календарни дати.
Наследство
Гуо Шоуджин остава в историята като учен, който съчетава теоретични знания с приложна техника. Неговите календарни реформи, инструментални подобрения и инженерни проекти имат дълготраен ефект и влияят върху развитието на науката и практическата техника в Китай. Постиженията му се изучават и до днес като пример за успешна интеграция на астрономия, математика и инженерство.
В историческите източници той е описван като учен с широки интереси и практически умения, чиито решения са били адаптирани към нуждите на управлението и земеделието по време на династията Юан.
Като дете
Роден е през 1231 г. в Синтай, провинция Хъбей. Семейството му е бедно. Дядо му, Гуо Юн, е известен с изучаването на Петте класики за астрономията, математиката и хидравликата. Гуо Шоуджин е бил дете-чудо. Като тийнейджър се научава да конструира воден часовник. След това го усъвършенства. Новото му изобретение се наричало лотосова клепсидра (купа с форма на лотосов цвят, в която капела вода). На 16 години започва да изучава математика, а оттам хидравлика и астрономия.
Хидравлика
На 20 години Гуо става хидроинженер и държавен служител. Той помага за поправката на мост над река Дахуокуан.
Подобряване на Големия канал
В края на 50-те години на XIX в. Кубилай хан (от Монголската империя, династия Юан) смята, че хидравликата, напояването и водният транспорт ще помогнат на страната и народа. Той изпраща Лю Бинджун и ученика му Гуо да подобрят напоителните системи между Даду (сега Пекин) и Жълтата река.
Гуо помага за построяването на 30-километров канал от извора Байфу в планината Шеншан до Даду,
Големият канал свързва реките Яндзъ, Хуай и Жълтата река от началото на VII в. Гуо помага за разширяването му до Даду през 1292-93 г.
Работи. Кубилай хан бил щастлив и Гуо направил подобни неща за останалата част от империята. Той бил повишен в главен съветник по хидравлика, математика и астрономия.
Езеро Кунмин, създадено от човека
Той създава изкуствено езеро Кунмин в Пекин. Това е един от най-запомнящите се инженерни подвизи.
Езерото осигурява вода за всички райони около Пекин и води до най-добрата система за транспортиране на зърно в света.
Той построява и други водохранилища, като по този начин осигурява на хората във вътрешен Китай достъп до прясна вода за засаждане, пиене и търговия.
За напояването той осигурява хидравлични системи, които разпределят водата равномерно и бързо, което позволява на общностите да търгуват по-ефективно и следователно да просперират.
През 1292 г. той става ръководител на Бюрото за водоснабдяване.
Изобретения: часовници
Гуо изобретява много астрономически уреди: гномон, квадратна маса, армила и армиларна сфера с водно захранване, наречена Ling Long Yi.
- Гномонът е часовник; той показва времето, като измерва положението на слънцето (подобно на слънчевия часовник). С него може да се определят и годишните времена. Гуо направил това устройство много по-точно.
- Квадратната таблица измерва ъгъла и положението на звездите в страната. Тя е и транспортир.
- Армията измерва ъгъла на слънцето, както и положението на всяко небесно тяло.
- Ling Long Yi е по-хубава и по-точна версия на армията.
Астрономия: календар
Дори когато младият Гуо прави революция в стари изобретения. Неговите часовници, иригации, резервоари и станции за равновесие са най-точните за времето си, което позволява изключително точно отчитане на времето.
Кубилай хан забелязал, че Гуо е гений в астрономията. Затова той помолил Гуо, Джан и Уан Сюн да създадат много точен календар. Той щял да бъде най-точният за времето си. Те построили 27 обсерватории в империята, за да събират данни за изчисленията.
През 1280 г. Гуо завършва календара, изчислявайки, че годината е 365,2425 дни, което е само с 26 секунди по-малко от съвременните измервания. В процеса на работа той изобретява много инструменти.
Календарът прави революция в Китай и в света. Той позволява по-точно записване на историята, създава усещане за обединение и помага на по-късните императори да управляват Китай. Календарът му се използва през следващите 363 години - най-дълго използваният китайски календар в историята.
Гуо също така успява по-точно да определи местоположението на небесните тела и ъглите на Слънцето спрямо Земята. Той изобретява нов вид компас, който помага на хората да намират север, използвайки звездите вместо магнитите.
През 1283 г. Гуо е повишен в директор на обсерваторията в Пекин.
Математика
Работата на Гуо в областта на математиката се смята за най-значимата в продължение на 400 години. През целия си живот той работи много върху сферичната тригонометрия, като използва система от приближения за намиране на дължини на дъги и ъгли. Приблизително е смятал, че пи е равно на 3. Но това му е позволявало да решава някои уравнения много по-бързо и по-точно, отколкото ако каже, че пи е 3,14....
Той използва и математически функции за сферична тригонометрия, като се опира на знанията на Шен Куо (1031-1095).
Следващият важен труд в областта на тригонометрията ще бъде отпечатан едва 300 години по-късно от Сю Гуанци през 1607 г., по време на династията Мин.
Влияние
Тан Шунчжъ (1507-1560) казва, че работата на Гуо е пример за "практическа стипендия" (прилагане на напреднали знания за решаване на практически проблеми).
Гуо оказва влияние върху мисловната школа в Чанджоу и разпространението на "доказателственото обучение" (обучение чрез опит).
На името на Гуо са кръстени редица обекти, включително астероидът 2012 Гуо Шоу-Дзин и многообектният оптичен спектроскоп Large Sky Area край Пекин.
обискирам