Guo Shoujing

Som barn

Han blev født i 1231 i Xingtai i Hebei-provinsen. Hans familie var fattig. Hans bedstefar, Guo Yong, var berømt for sine studier af de fem klassikere inden for astronomi, matematik og hydraulik. Guo Shoujing var et vidunderbarn. Som teenager lærte han at bygge et vandur. Derefter forbedrede han det. Hans nye opfindelse blev kaldt lotus clepsydra (en skål formet som en lotusblomst, som vandet dryppede ned i). Som 16-årig begyndte han at studere matematik og derfra hydraulik og astronomi.

Hydraulik

Som 20-årig blev Guo vandbygningsingeniør og embedsmand. Han hjalp med at reparere en bro over Dahuoquan-floden.

Forbedring af Canal Grande

I slutningen af 1250'erne troede Kublai Khan (fra det mongolske imperium, Yuan-dynastiet), at vandbyggeri, vanding og vandtransport ville hjælpe landet og befolkningen. Han sendte Liu Bingzhong og hans elev Guo ud for at forbedre vandingssystemerne mellem Dadu (nu Beijing) og den Gule Flod.

Guo var med til at bygge en 30 km lang kanal fra Baifu-kilden i Shenshan-bjerget til Dadu,

Den store kanal forbandt Yangzi-floden, Huai-floden og den gule flod siden begyndelsen af det 7. århundrede. Guo hjalp med at udvide den til Dadu i 1292-93.

Det virkede. Kublai Khan var glad, og Guo gjorde lignende ting for resten af imperiet. Han blev forfremmet til chefkonsulent for hydraulik, matematik og astronomi.

Menneskeskabt Kunming-sø

Han skabte en menneskeskabt Kunming-sø i Beijing. Dette var en af hans mest mindeværdige ingeniørmæssige bedrifter.

Søen forsynede alle områder omkring Beijing med vand og førte til det bedste korntransportsystem i verden.

Han byggede andre reservoirer og gav derved folk i det indre Kina adgang til ferskvand til at plante, drikke og handle med.

Med hensyn til kunstvanding skaffede han hydrauliske systemer, der fordelte vandet jævnt og hurtigt, hvilket gjorde det muligt for lokalsamfundene at handle mere effektivt og dermed skabe fremgang.

I 1292 blev han leder af vandværkskontoret.

Opfindelser: ure

Guo opfandt mange astronomiske apparater: gnomonet, det firkantede bord, armillaen og en vanddrevet armillarsfære kaldet Ling Long Yi.

• Gnomonet er et ur; det viser tiden ved at måle solens position (ligesom et solur). Det kan også bestemme årstiderne. Guo gjorde denne anordning meget mere præcis.
• Det firkantede bord måler vinklen og placeringen af stjerner i siden. Det er også en vinkelmåler.
• Armilla måler solens vinkel og positionen af ethvert himmellegeme.
• Ling Long Yi er en finere og mere præcis version af armilla.

Astronomi: kalender

Selv da den unge Guo revolutionerede gamle opfindelser. Hans ure, vandingsanlæg, vandingsanlæg, reservoirer og ligevægtsstationer var de mest nøjagtige på hans tid, hvilket muliggjorde en ekstremt præcis tidsregistrering.

Kublai Khan bemærkede, at Guo var et geni inden for astronomi. Så han bad Guo, Zhang og Wang Xun om at lave en meget præcis kalender. Den skulle være den mest nøjagtige på sin tid. De byggede 27 observatorier i hele riget for at indsamle data til beregningerne.

I 1280 færdiggjorde Guo kalenderen og beregnede et år til 365,2425 dage, hvilket kun er 26 sekunder fra moderne målinger. Han opfandt mange værktøjer i processen.

Kalenderen revolutionerede Kina og verden. Den gjorde det muligt at registrere historien mere nøjagtigt, gav en følelse af forening og hjalp senere kejsere med at styre Kina. Hans kalender skulle blive brugt i de næste 363 år, hvilket er den længste kinesiske kalender, der har været brugt i historien.

Guo var også i stand til mere præcist at bestemme himmellegemernes placering og solens vinkler i forhold til Jorden. Han opfandt en ny type kompas, der hjalp folk med at finde nord ved hjælp af stjernerne i stedet for magneter.

I 1283 blev Guo forfremmet til direktør for observatoriet i Beijing.

Matematik

Guos arbejde i matematik blev betragtet som det mest vidende i 400 år. I hele sit liv arbejdede han meget med sfærisk trigonometri og brugte et system af tilnærmelser til at finde buelængder og vinkler. Han tilnærmede sig, at pi var lig med 3. Men det gjorde det muligt for ham at løse nogle ligninger meget hurtigere og mere præcist, end hvis han sagde, at pi var 3,14....

Han brugte også matematiske funktioner til sfærisk trigonometri og byggede på Shen Kuos (1031-1095) viden.

Det næste vigtige værk inden for trigonometri blev først trykt 300 år senere af Xu Guangqi i 1607 under Ming-dynastiet.

Indflydelse

Tang Shunzhi 唐順之 (1507-1560) sagde, at Guos arbejde var et eksempel på "praktisk lærdom" (anvendelse af avanceret viden til at løse praktiske problemer).

Guo påvirkede Changzhou School of Thought og udbredte "evidential learning" (læring gennem erfaring).

En række ting er opkaldt efter Guo, herunder asteroiden 2012 Guo Shou-Jing og Large Sky Area Multi-Object Fibre Spectroscopic Telescope nær Beijing.