Guo Shoujing

Jako dítě

Narodil se v roce 1231 v Xingtai v provincii Hebei. Jeho rodina byla chudá. Jeho dědeček Guo Yong se proslavil studiem Pěti klasiků astronomie, matematiky a hydrauliky. Guo Shoujing byl zázračné dítě. Jako teenager se naučil sestrojit vodní hodiny. Poté je zdokonalil. Jeho nový vynález se nazýval lotosová klepsydra (miska ve tvaru lotosového květu, do které kapala voda). V 16 letech začal studovat matematiku a z ní hydrauliku a astronomii.

Hydraulika

Ve 20 letech se Guo stal vodohospodářským inženýrem a vládním úředníkem. Pomáhal opravit most přes řeku Dahuoquan.

Zlepšení stavu Velkého kanálu

Na konci 50. let 12. století se Kublajchán (mongolská říše, dynastie Jüan) domníval, že vodní stavitelství, zavlažování a vodní doprava pomohou zemi a lidem. Vyslal Liu Bingzhonga a jeho studenta Guoa, aby zlepšili zavlažovací systémy mezi Dadu (dnešní Peking) a Žlutou řekou.

Guo pomohl vybudovat 30 km dlouhý kanál od pramene Baifu v pohoří Shenshan do Dadu,

Velký kanál spojoval řeky Jang-c', Chuaj a Žlutou řeku od počátku 7. století. Guo ho pomohl rozšířit do Dadu 1292-93.

Fungovalo to. Kublajchán byl šťastný a Guo dělal podobné věci pro zbytek říše. Byl povýšen na hlavního poradce pro hydrauliku, matematiku a astronomii.

Jezero Kunming vytvořené člověkem

V Pekingu vytvořil umělé jezero Kunming. Byl to jeden z jeho nejpamátnějších inženýrských počinů.

Jezero zásobovalo vodou všechny oblasti v okolí Pekingu a vedlo k vytvoření nejlepšího systému přepravy obilí na světě.

Vybudoval další nádrže, čímž umožnil lidem ve vnitřní Číně přístup k čerstvé vodě pro pěstování rostlin, pití a obchod.

Pro zavlažování zajistil hydraulické systémy, které rovnoměrně a rychle rozváděly vodu, což umožnilo obcím efektivněji obchodovat, a tedy i prosperovat.

V roce 1292 se stal vedoucím úřadu pro vodní stavby.

Vynálezy: hodiny

Guo vynalezl mnoho astronomických přístrojů: gnómon, čtvercovou tabulku, armilu a armilární sféru poháněnou vodou zvanou Ling Long Yi.

• Gnómon je hodinový stroj, který ukazuje čas měřením polohy Slunce (podobně jako sluneční hodiny). Může také určovat roční období. Guo toto zařízení výrazně zpřesnil.
• Čtvercová tabulka měří úhel a polohu hvězd na straně. Je to také úhloměr.
• Armilla měří úhel Slunce i polohu jakéhokoli nebeského tělesa.
• Ling Long Yi je dokonalejší a přesnější verze armily.

Astronomie: kalendář

Dokonce i když mladý Guo převracel staré vynálezy. Jeho hodiny, hodinky, zavlažování, nádrže a rovnovážné stanice byly ve své době nejpřesnější a umožňovaly mimořádně přesný záznam času.

Kublajchán si všiml, že Guo je génius v astronomii. Požádal proto Gua, Zhanga a Wang Xuna, aby sestavili velmi přesný kalendář. Měl být nejpřesnější ve své době. Postavili v říši 27 observatoří, které shromažďovaly údaje pro výpočty.

V roce 1280 Guo dokončil kalendář a vypočítal, že rok má 365,2425 dne, což je jen o 26 sekund méně než moderní měření. Přitom vynalezl mnoho nástrojů.

Kalendář způsobil revoluci v Číně i ve světě. Umožnil přesnější zaznamenávání dějin, poskytl pocit sjednocení a pomohl pozdějším císařům vládnout Číně. Jeho kalendář se používal následujících 363 let, což je nejdéle používaný čínský kalendář v historii.

Guo také dokázal přesněji určit polohu nebeských těles a úhly Slunce vůči Zemi. Vynalezl nový typ kompasu, který pomáhal lidem najít sever pomocí hvězd místo magnetů.

V roce 1283 byl Guo povýšen na ředitele observatoře v Pekingu.

Matematika

Guova práce v oblasti matematiky byla po 400 let považována za nejznalejší. Během svého života se hodně zabýval sférickou trigonometrií, přičemž používal systém aproximací pro zjišťování délek oblouků a úhlů. Aproximoval, že pí je rovno 3. To mu však umožnilo řešit některé rovnice mnohem rychleji a přesněji, než kdyby řekl, že pí je 3,14.....

Využíval také matematické funkce pro sférickou trigonometrii, přičemž vycházel ze znalostí Šen Kuoa (1031-1095).

Další významné dílo z oblasti trigonometrie bylo vytištěno až o 300 let později Xu Guangqi v roce 1607 za dynastie Ming.

Vliv

Tang Shunzhi 唐順之 (1507-1560) řekl, že Guova práce je příkladem "praktické vzdělanosti" (použití pokročilých znalostí k řešení praktických problémů).

Guo ovlivnil myšlenkovou školu v Čchang-čou a šíření "evidenčního učení" (učení prostřednictvím zkušenosti).

Po Guovi je pojmenována řada objektů, například planetka 2012 Guo Shou-Jing a multiobjektový vláknový spektroskop Large Sky Area poblíž Pekingu.