大一统年代的科技结晶：元朝订定了事先天下上最优秀的历法
历法，是人类经过天文观察来制定的时间盘算办法。历法的准确水平一定水平上反应了一个国度的科武艺力。长时以来，东方天下的历法抢先于中国。古埃及以前订定出天下最早的太阳历，而两河流域则显现了天下最早的阴历。厥后的罗马帝国在已往太阳历的基本之上订定了儒略历，成为了古代公历的基本。
中国古时的历法制造也好坏常久长。传说在尧舜时期，中国人就搞清晰了一年是360天支配。夏朝时期，显现了第一部历法《夏小正》。今后，中国的历法不休提高完满。不外，由于中国古时使用的是阴历，使得偏差还好坏常大。因此，具体在引导农业消费的时分，又不得不增补“二十四节气”来举行和谐。
两宋时期，中国的历法取得了快速的提高，到达了天下优秀水平。南宋的150多年间，一共颁行了10部历法，此中最有代表性的是《统天历》。该历法确定回归年长度为365.2425日，和古代通用的公历相反；《统天历》不必上元积年，而是虚设上元，废弃了繁琐的上元积年盘算。
即使云云，两宋时期的历法照旧有较大偏差的。如金行《大明历》，是在北宋《纪元历》基本上提高而来，岁久时差，日月交食失准。南宋所使用的《整天历》接纳十九年七间的古法，偏差很大。
元朝一致后，忽必烈就决定要订定一部新的历法。事先，元朝疆域广阔，诸多文明交换经常，给新历法的订定创造了条件。蒙古西征的时分，开阔了人们的眼界，阿拉伯的天文地域知识渐渐传入东边。早在成吉思汗时期，耶律楚材跟随西征就发觉地域经度不同会形成时间差，如撒马尔罕显现的月食假如用中原的《重修大明历》推算就会显现较大的额偏差。在此基本上，耶律楚材提出了“里差”看法。厥后，他订定了《西征庚午元历》献给了成吉思汗。
元朝时期，阿拉伯、西藏的历法都传入了中原，也有利于开发人们的视野。1275年，忽必烈开头下令订定新的历法，整个工程由太子赞善王恂和江南日官置局卖力，到场此中的封建人士有许衡、杨恭懿、郭守敬等。他们参考事先的种种历法，使用大一统的有利条件，举行了未有范围的历法订定事情。
1279年，元朝在举国建立了27个观察站，这些观察点“东起高丽，西极滇池，南至占城，北尽铁勒”。依据古代封建家盘算，最北的北海观察站约莫在北纬64度的地点，最南的为南海观察站，位于西沙群岛。
元朝主要的观察站分布
有了举国范围内的观察点，还必要有精准的观察仪器。郭守敬对古时传播的种种天文观察仪器举行了改良，除了简仪、高表、景符外，另有仰仪、小巧仪、正方案、七宝灯漏和水浑运浑天漏等。郭守敬变革的天文仪器多达12种，位居历代之首。
元朝封建家还用种种优秀的数学、天文、物理知识来举行盘算。如在对冬至日躔的测定上，元朝封建家综合接纳后秦姜岌的月食冲法和姚舜辅测定法：先测定太阳和金星的度距，再测定昏旦时金星在恒星间的地点，进而推算出冬至日躔的数据。在这些基本上，封建家又将玉轮和木星作为观察目标，从而取得更多的数据。终极，元朝封建家测定了134个数据，取得1281年冬至太阳在赤道箕宿为10度，仅仅比实际值偏差了0.2度。
1280年，新的历法订定完成，忽必烈赐名为《授时历》，意思为“敬授民时”。《授时历》的诞生，使得中国的历法水平抵达了天下最高水平。《授时历》相反确定一回归年为365.2425日，和古代天下通用的公历完全相反；在订定历程中，封建家们创造了“三差内插公式”和“球面三角公式”，具有天下意义的出色成果。《授时历》还准确推断出了1299年的日食。依据古代天文学推算，这越日食产生在西伯利亚极东地区，而事先的人们基本无法用肉眼观看到。
该历法显现后，在中国相沿了三百多年，是中国古时使用时间最长的历法。中国周边的朝鲜、越南等都曾接纳过《授时历》。《宋元文明大观》写道：“它作为我国古时传统历法提高的巅峰，同时也是落幕而载入史册”。
