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数学家王恂与《授时历》

数学家王恂与《授时历》

元代数学家王恂

王恂简介

王恂(1235年-1281年),字敬甫,中山唐县(今河北唐县)人,元代数学家、文学家

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父亲王良曾经担任金朝中山府吏,辞职回乡后潜心研究数学和程朱理学,尤其对数学的研究颇有造诣。他的母亲也很有文化。

王恂3岁的时候,母亲教他学习《千字文》,他就能过目成诵,13岁学习《九数》,演算勾股、线性方程难题,已经达到当时最高程度。他的父亲与元朝太保刘秉忠关系密切,刘秉忠发现王恂才思过人。征得他父母同意后,就把王恂带到磁州(今河北磁县)天文台培养深造。 郭守敬一道从刘秉忠学习数学和天文历法,精通历算之学。1253年,刘秉忠推荐给元世祖忽必烈,忽必烈让他辅导太子裕宗,做了太子的伴读。中统二年(1261年),升为太子赞善(太子的老师)。中统三年,裕宗被封为燕王、中书令,兼管枢密院事务,对王恂极为倚重,对两府的官员说:"凡有事咨禀,都必须让王恂听奏。"起初,王恂给元世祖讲解尧舜的善政,世祖让裕宗一起听讲。后来,就叫王恂管理裕宗的起居饮食。王恂兢兢业业,竭力辅佐,使不应该接触太子的人,都不得靠近左右。裕宗认为王恂学识渊博,是难得的一位良师,就诏令大臣的子弟们跟随王恂学习,一时间朝臣子弟刻苦努力,奋发向上,收到良好的教育效果。后来许衡接任了太子赞善的职务,他告老回家后,又由王恂继续教授,并任国子祭酒。

至元十三年(1276年)奉命改历,议修金《大明历》,和郭守敬一道组织太史局(后改称太史院),王恂任太史令,分掌天文观测和推算方面的工作,推步于下,遍考历书四十余家。在《授时历》的编制工作中,其贡献与郭守敬齐名。《授时历》编制后,至元十八年,王恂的父亲去世。王恂悲伤过度,每日只能喝一小勺水,不久去世,时年四十六岁。王恂死后,他的推算方法没有定稿,由郭守敬加以整理为《推步》七卷、《立成》二卷、《历议拟稿》三卷、《转神选择》二卷、《上中下三历注式》十二卷。由于王恂书生出身,家里没有什么储蓄,皇帝重赏他家。延佑二年(1315年),赠他为推忠守正功臣、光禄大夫(从一品)、司徒、上柱国(从一品)、定国公,谥号文肃。王恂为我国天文、历法、数学科学事业的发展,做出了一定的贡献。

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王恂对于算学钻研精深。他十四岁时,刘秉忠北上经过中山,十分欣赏他,回来时收他为弟子。十八岁,刘秉忠把他荐给元世祖忽必烈。刘秉忠死后,皇帝根据他的设想,知道王恂精通历算之学,就命他创制新历。于是王恂举荐了已经告老的许衡,同杨恭懿、郭守敬等遍考四十多家历书,从西汉的《三统历》到唐代的《纪元历》,总结了一千多年间历经七十改、创法者十三家的普遍规律,大胆创新,进行了中国历法史上的第四次大改革。他们昼夜测验,参考古制,创立新法,推算极为精密准确,如算出了一年为365.2425日,一月为29.530593日,将一年的二十四分之一作为一个节气,等等。

王恂死后,他的推算方法没有定稿,由郭守敬加以整理为《推步》七卷、《立成》二卷、《历议拟稿》三卷、《转神选择》二卷、《上中下三历注式》十二卷。延佑二年(1315年),皇帝赠他为推忠守正功臣、光禄大夫(从一品)、司徒、上柱国(从一品)、定国公,谥号文肃。

中国历史上施行最久的历法,要推王恂、郭守敬、许衡等编制的《授时历》,长达三百六十四年。《授时历》,把古代历法体系推向高峰。王恂与郭守敬创立招差术,用高间距三次差内插法计算日、月、五星的运动和位置。在黄赤道差和黄赤道内外度的计算中,又创用弧矢割圆术,即球面直角三角形解法。 王恂、郭守敬在所编制的《授时历》中,为精确推算日月五星运行的速度和位置,根据"平、定、立"三差,创用三次差内插公式,这在数学上是重要的创新,同时也把天文历法的计算工作推进了一大步。

王恂在改历工作中的数学贡献是:多次使用三次内插法,并造了三次差分表;第一次研究了球面上弧与弧的关系;把高次方程用于历法研究。这些成就当时在世界上都处于领先地位,其贡献与郭守敬齐名。王恂自己没有著作流传,但世人对他的评价甚高,称他为"算术冠一时"的数学家。

王恂是中国古代天文家、数学家和历法计算学家,为中国科学事业做出过重大贡献,被历代所推崇。

一九八七年邢台市人民政府建郭守敬纪念馆时,也为王恂制作了陶瓷壁像,同郭守敬壁像镶于该馆正厅,以事纪念。


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