序章：上都的冬天
公元1280年的冬天，上都。
上都不是上都，是開平府——元世祖忽必烈新建的首都。這座城市坐落在草原上，一年里有半年是冬天，另外半年也是冬天。
郭守敬站在觀星臺上，呼出的白氣在空中凝結(jié)成一朵朵短暫的花。
他今年六十九歲。六十九歲，對于一個天文學(xué)家來說，正是黃金年齡。
為什么？
因為天文學(xué)需要經(jīng)驗。觀察星星需要耐心，推算軌道需要細(xì)心，發(fā)現(xiàn)規(guī)律需要慧心。這三樣?xùn)|西，年輕人都缺。
年輕人有的是力氣，有的是好奇心，有的是"我命由我不由天"的豪氣。但他們?nèi)鄙俚氖恰却?br>等待星星移動。等待規(guī)律顯現(xiàn)。等待那個冥冥之中的"對"。
郭守敬等了六十九年。
他的老師劉秉忠等了一輩子，沒等到。元世祖忽必烈等了幾十年，沒等到。但郭守敬等到了。
因為他的前輩們種樹，他來乘涼。
歷史從來不是一個人的獨奏，是一代代人的接力賽。
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第一章：授時
授時，是一個很古老的詞。
《尚書·堯典》說："乃命羲和，欽若昊天，歷象日月星辰，敬授人時。"
翻譯成大白話就是：皇帝讓天文學(xué)家看星星，然后把時間告訴老百姓。
這聽起來很簡單。但做起來，難于上青天。
因為時間這東西，看不見，摸不著，聞不到，嘗不出。它只存在于星星的移動里，存在于日升月落的循環(huán)里，存在于一個又一個日子的流逝里。
你要怎么把"時間"告訴一個農(nóng)民？
你不能給他一個數(shù)字。你得給他一個參照物。
什么時候該種地？什么時候該收割？什么時候該過年？
這些事，天文學(xué)家說了算。
所以天文學(xué)家是古代最重要的職業(yè)之一。他們不只是科學(xué)家，他們是人類秩序的守護(hù)者。
郭守敬很清楚這一點。
他設(shè)計的那套歷法，叫《授時歷》。"授時"二字，就是從《尚書》里來的。
但他比前人做得更精確。
精確到什么程度？
《授時歷》算出的一年長度是365.2425天。
我們現(xiàn)在用的是什么？
公歷。一年365.2425天。
沒錯，郭守敬在1280年算出來的數(shù)字，和我們現(xiàn)在用的公歷，幾乎一模一樣。
而公歷是1582年教皇格里高利頒布的。
郭守敬領(lǐng)先了整整三百年。
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第二章：簡儀
要造出精確的歷法，首先要有精確的儀器。
古代中國天文學(xué)家造過很多儀器：渾天儀、水運儀象臺、渾儀……一個比一個復(fù)雜，一個比一個精密。
但郭守敬覺得都不行。
太復(fù)雜了。
渾儀的環(huán)太多，層層疊疊，觀測的時候手一抖就看不到星星。而且環(huán)太多會互相遮擋，有時候想看的天體正好被另一個環(huán)擋住，氣得你想把儀器砸了。
郭守敬決定簡化。
他把渾儀拆成兩個：一個測太陽，一個測星星。兩個儀器各自獨立，互不干擾。
他管這個叫"簡儀"。
"簡"是簡單的簡，也是簡潔的簡。
名字很謙虛，但東西很牛。
簡儀的核心是一個叫"高表"的裝置。表，是垂直于地面的標(biāo)桿；高表，就是特別高的標(biāo)桿。
為什么要高？
因為要測影子的長度。影子越長，角度越準(zhǔn)。但影子太短的時候，誤差會變大。所以標(biāo)桿越高越好。
郭守敬造的高表，足足有十二丈高。
十二丈是多少？大概四十米。
四十米高的標(biāo)桿，用木頭做會彎，用石頭做會斷。郭守敬用的是銅。
這需要多少錢？
不知道。但元朝有錢。元朝的馬蹄踏遍了半個**，從中原到波斯，從**到越南。金銀珠寶像流水一樣涌進(jìn)來。
忽必烈有錢。忽必烈也舍得花錢。
但他舍得給郭守敬花錢，不是因為他懂天文學(xué)，而是因為一個很實際的理由：
歷法不準(zhǔn)，祭天就不靈。
祭天不靈，皇帝就不是天子。不是天子，他憑什么統(tǒng)治中原？
所以郭守敬拿到了一筆巨款