古代中国工匠精神，和创新能力究竟有多强呢？

我国古代有许多优秀的科学家，他们所取得的成就在当时的世界属于首创或者处于领先地位，以至于国外在几百年或更长时间以后才发明和发现了相似的东西，祖先的智慧之光常让我们后辈子孙感到无比自豪，同时也是一种鞭策，激励着后世子孙自强不息再创辉煌。

元朝忽必烈时期，为了修订历法曾发生了一场世界上规模空前的四海测验和和恒星坐标观测活动，参与其中并起领军作用的是元朝著名科学家郭守敬。通过他的科学家团队的努力奋斗，不仅制定出当时世界上最先进的历法——《授时历》，还制作出精密又精巧的测量仪器十几种。

四海测验和和恒星坐标观测的背后更是体现出郭守敬和其他科学家们卓越的工匠精神和创新意识，令人动容，让人无不为之叹服。 那么以郭守敬为代表的的科学家为什么要放着现成历法不用，还耗费精力制作各种测量仪器，进行四海测验和和恒星坐标观测呢，这还要从元世祖灭南宋后说起！

元世祖灭南宋以后，中国大一统，忽必烈重视农业生产的恢复。而当时蒙古使用金朝颁布的历法表现极为糟糕，农业上常用节气也算不准，江南地区用的是又是另外一种历法，南北历法不一样，不利于大一统，元世祖决定制定一个新的、全国通用的历法，更好地服务于农业生产。

至元十五年(1278年)，太史局改太史院，给印章，立宫府，掌天文历数之事。设官院使(初称令)、同知、金院、同金、院判等大小官吏七十多员，星历生四十多人。下设推算、测验、漏刻、印历等局，各司其职。王询为太史令，郭守敬任同知太史院事，“官属悉听询辟置” 。

新历的编制工作，一是对自古以来的各种历法进行研究，总结前人制定历法、测量天体运行周期、测验季节气候变化的各种经验，通过相互比较，找出不同历法各自的优点和不足，以便用最先进的修历理论指导新历的修订工作。二是要对天体运行进行精确的观测和推算，通过实践来检验对天体运行规律的认识，不因循守旧，不被古人的“成说“所束缚，而根据当世的实际情况来制定新的历法。

郭守敬(1231--1316 )，字若思，顺德邢台(今属河北)人，他毕生精力从事天文学的研究和天文仪器的创制，为我国古代天文科学的发展作出了重大贡献。郭守敬受其祖父郭荣影响很深，郭荣是一位精通数学和水利的学者，他将年幼的郭守敬送到精通天文和地理的老朋友刘秉忠那里，严师出高徒，加之郭守敬勤奋爱钻研，身边又有一些爱好科学志同道合的朋友，郭守敬进步飞快，在天文学、水利学、数学等方面都造诣颇深，刘秉忠是忽必烈所信赖的学者，正因为如此刘秉忠推荐郭守敬到了太史局。

1279年，郭守敬在“东至高丽、西极滇池、南逾朱崖、北尽铁勒“的广大地区主持了大规模的四海测验，共动用了27个天文观测站，测量规模和强度远超前代，加之自己动手创制和改造天文仪器更加精密，根据大量数据编出新历法——《授时历》，比旧历法要精确得多，它算出一年有365.2425天，同地球绕太阳一周的时间，只相差26秒。同现在通行的格里历(即公历)一年的周期相同，比欧洲人确立公历的时间要早302年。

郭守敬还极富探索精神，在恒星大观测方面也取得了非常大成就，与同时期西方相比更是有过之而无不及。在这些成就背后，郭守敬等科学家付出艰辛可想而知，没有严谨的工匠精神和孜孜不倦的钻研求索创新意识，这些不可能一蹴而就，我们就具体来看下这些成就是如何炼成的？

1、

工欲善其事，必先利其器。修订历法伊始，郭守敬便提出:“历之本在于测验，而测验之器莫先仪表。”

为了准确地观测天象，公元1279年，郭守敬先在大都城东南设计修建了一座观测天象的“灵台”，当时是世界上设备最完善的天文台。

要将历法工作做好，势必要提高观测天象的精密度，郭守敬在参考现有仪器的基础上，开始着手创制天文仪器。在三年时间里，郭守敬和同事们花费大量时间和精力设计研制出简仪、高表、候极仪、浑天象、玲珑仪、仰仪、立运仪、证理仪、景符、窥几、日月食仪、正方案、丸表、悬正仪和座正仪以及星晷定时仪等十多种仪器仪表。

正方案

其中正方案、丸表、悬正仪和座正仪是为了外地观测便于携带，另外郭守敬还绘制了《仰规覆矩图》、《异方浑盖图》、《日出入永短图》，以便在使用上述仪器时互相参考验证，保持科学的严谨性，《元史》赞这些仪器：“皆臻于精妙，卓见绝识，盖有古人所未及者”。到底有多精妙，我们逐一了解下！

先来看简仪，它是针对大都沿用的司天浑仪缺陷而重新研制的新仪器。大都沿用的浑仪是宋朝皇祐年间在开封所造，由于地理纬度的差异和年久倾斜，“规环不协，难复施用”。

而且元代以前所用的浑仪非常复杂，虽然之前的科学家，如东汉科学家张衡和唐朝天文学家李淳风对此进行过几次改造，可以说是非常完善了。但浑仪缺陷也非常明显，主要是其结构影响观测的准确性和观测范围。

浑天仪

浑天仪是测定星球在天体中位置的仪器，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，互相圈套的环圈有八九个之多，每个都有一两寸厚，很影响观测的准确性，而且转动不便，妨碍观测。浑仪的环圈震复交错遮掩了大片天区，观测范围也缩小了。

郭守敬化繁就简，他发现有些星体的位置可以用数学方法来计算，相应的环圈可以撤掉。于是他把原先浑仪上的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，即赤道经纬仪和地平经纬仪，每个仪器的结构十分简单。这种大胆的设计和制造，比1598年著名天文学家弟谷发明的仪器早300多年，此外精简了黄道坐标，这样就避免了环圈层层遮掩，观测不清的弊病，扩大了天体观测范围。

简仪

简仪的赤道装置与现代望远镜中广泛应用的天图式赤道装置基本结构是一致的。它由四根斜立的支柱托着一根正南北方向大轴，围绕着这根轴旋转的是赤经双环。赤经双环的两面刻着度数，最小分格是三十六分之一度。赤经双环的中间央着窥管,窥管可以绕着赤经双环的中心旋转。窥管两端架有十字线，这便是后世望远镜上十字丝的祖先。

这样，只要转动赤经双环和窥管，就可以观测天空任何一个方位的天体，并从环面的刻度上读出天体的赤纬数值。赤经数值则由旋转轴南端的赤道环上读出。紧挨赤道环的里面，固定着百刻环，环上刻着十二个时刻，以测定时间。为了便于赤道环旋转，简仪还应用了滚珠轴承装且，使之转动灵活，比达芬奇发明滚珠轴承要早200多年。

简仪的设计独具匠心，尤其是独立赤道装置，对近代和现代仪器有着巨大和深远影响。如近代进行工程测量、地形测量和实用天文测量所用的经纬仪，航空导航用的天文罗盘，它的方位角和仰角度地平装置与简仪属于同一类型，美国研制的现代大型望远镜的赤道装置，都可以看到它们借鉴了简仪的设计理念。

简仪作为当时世界上最先进的天文仪器，却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，令人痛惜，真不知道这个愚不可及的西方人是怎么混入大清朝的天文机构的。明朝正德(1506一1521)年间仿制的一台简仪现存南京紫金山天文台，不过它在八国联军侵略中国时被劫走，后来虽然归还了，但已残缺不全。

郭守敬还设计制造了用于观测太阳位置的仰仪，用针孔成像原理把太阳投影在半球形的仪面上，以直接读出它的球面坐标值。仰仪的主体是一直径约3米的铜质半球面，形如一口大锅仰面朝天，因而得名。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，用来测量太阳的赤经赤纬。使用仰仪无需用肉眼观测强烈的太阳就能得到它的位置，还可以直接观侧日食的方向、亏缺和时刻。

古代中国的工匠能力，以及创新能力都非常的强。在现有的一些找到的古物中，可以看到做出来的东西非常的精美，而且没有一颗钉子，做的非常的好看，即使现代的工匠也不能完美的做好这样的物件。

很强的，古时候的中国人对这两方面都是经常钻研的，并且很刻苦。

中国古人的创新能力是很强的，四大发明就是最好的证明，只是到清朝闭关锁国导致有些落后。