數學家王恂與《授時歷》


數學家王恂與《授時歷》

元代數學家王恂

王恂(1235年-1281年),字敬甫,中山唐縣(今河北唐縣)人,元代數學家、文學家。

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父親王良曾經擔任金朝中山府吏,辭職回鄉後潛心研究數學和程朱理學,尤其對數學的研究頗有造詣。他的母親也很有文化。

王恂3歲的時候,母親教他學習《千字文》,他就能過目成誦,13歲學習《九數》,演算勾股、線性方程難題,已經達到當時最高程度。他的父親與元朝太保劉秉忠關係密切,劉秉忠發現王恂才思過人。徵得他父母同意後,就把王恂帶到磁州(今河北磁縣)天文臺培養深造。 郭守敬一道從劉秉忠學習數學和天文曆法,精通曆算之學。1253年,劉秉忠推薦給元世祖忽必烈,忽必烈讓他輔導太子裕宗,做了太子的伴讀。中統二年(1261年),升為太子贊善(太子的老師)。中統三年,裕宗被封為燕王、中書令,兼管樞密院事務,對王恂極為倚重,對兩府的官員說:"凡有事諮稟,都必須讓王恂聽奏。"起初,王恂給元世祖講解堯舜的善政,世祖讓裕宗一起聽講。後來,就叫王恂管理裕宗的起居飲食。王恂兢兢業業,竭力輔佐,使不應該接觸太子的人,都不得靠近左右。裕宗認為王恂學識淵博,是難得的一位良師,就詔令大臣的子弟們跟隨王恂學習,一時間朝臣子弟刻苦努力,奮發向上,收到良好的教育效果。後來許衡接任了太子贊善的職務,他告老回家後,又由王恂繼續教授,並任國子祭酒。

至元十三年(1276年)奉命改歷,議脩金《大明曆》,和郭守敬一道組織太史局(後改稱太史院),王恂任太史令,分掌天文觀測和推算方面的工作,推步於下,遍考曆書四十餘家。在《授時歷》的編制工作中,其貢獻與郭守敬齊名。《授時歷》編制後,至元十八年,王恂的父親去世。王恂悲傷過度,每日只能喝一小勺水,不久去世,時年四十六歲。王恂死後,他的推算方法沒有定稿,由郭守敬加以整理為《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。由於王恂書生出身,家裡沒有什麼儲蓄,皇帝重賞他家。延佑二年(1315年),贈他為推忠守正功臣、光祿大夫(從一品)、司徒、上柱國(從一品)、定國公,諡號文肅。王恂為我國天文、曆法、數學科學事業的發展,做出了一定的貢獻。

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王恂對於算學鑽研精深。他十四歲時,劉秉忠北上經過中山,十分欣賞他,回來時收他為弟子。十八歲,劉秉忠把他薦給元世祖忽必烈。劉秉忠死後,皇帝根據他的設想,知道王恂精通曆算之學,就命他創制新曆。於是王恂舉薦了已經告老的許衡,同楊恭懿、郭守敬等遍考四十多家曆書,從西漢的《三統曆》到唐代的《紀元歷》,總結了一千多年間歷經七十改、創法者十三家的普遍規律,大膽創新,進行了中國曆法史上的第四次大改革。他們晝夜測驗,參考古制,創立新法,推算極為精密準確,如算出了一年為365.2425日,一月為29.530593日,將一年的二十四分之一作為一個節氣,等等。

王恂死後,他的推算方法沒有定稿,由郭守敬加以整理為《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。延佑二年(1315年),皇帝贈他為推忠守正功臣、光祿大夫(從一品)、司徒、上柱國(從一品)、定國公,諡號文肅。

中國歷史上施行最久的歷法,要推王恂、郭守敬、許衡等編制的《授時歷》,長達三百六十四年。《授時歷》,把古代曆法體系推向高峰。王恂與郭守敬創立招差術,用高間距三次差內插法計算日、月、五星的運動和位置。在黃赤道差和黃赤道內外度的計算中,又創用弧矢割圓術,即球面直角三角形解法。 王恂、郭守敬在所編制的《授時歷》中,為精確推算日月五星運行的速度和位置,根據"平、定、立"三差,創用三次差內插公式,這在數學上是重要的創新,同時也把天文曆法的計算工作推進了一大步。

王恂在改歷工作中的數學貢獻是:多次使用三次內插法,並造了三次差分表;第一次研究了球面上弧與弧的關係;把高次方程用於曆法研究。這些成就當時在世界上都處於領先地位,其貢獻與郭守敬齊名。王恂自己沒有著作流傳,但世人對他的評價甚高,稱他為"算術冠一時"的數學家。

王恂是中國古代天文家、數學家和曆法計算學家,為中國科學事業做出過重大貢獻,被歷代所推崇。

一九八七年邢臺市人民政府建郭守敬紀念館時,也為王恂製作了陶瓷壁像,同郭守敬壁像鑲於該館正廳,以事紀念。


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