Guo Shoujing

Kot otrok

Rodil se je leta 1231 v mestu Xingtai v provinci Hebei. Njegova družina je bila revna. Njegov stari oče Guo Yong je bil znan po študiju petih klasikov za astronomijo, matematiko in hidravliko. Guo Shoujing je bil čudežni otrok. Kot najstnik se je naučil izdelati vodno uro. Nato jo je izboljšal. Njegov novi izum se je imenoval lotosova clepsydra (skleda v obliki lotosovega cveta, v katero je kapljala voda). Pri šestnajstih letih je začel študirati matematiko, nato pa še hidravliko in astronomijo.

Hidravlika

Pri 20 letih je Guo postal inženir hidrotehnike in državni uradnik. Pomagal je popraviti most čez reko Dahuoquan.

Izboljšanje Velikega kanala

Konec petdesetih let 12. stoletja je Kublajhan (iz mongolskega cesarstva, dinastije Yuan) menil, da bodo hidravlično inženirstvo, namakanje in prevoz vode pomagali državi in ljudem. Poslal je Liu Bingzhonga in njegovega učenca Gua, da izboljšata namakalne sisteme med Dadu (zdaj Peking) in Rumeno reko.

Guo je pomagal zgraditi 30 km dolg kanal od izvira Baifu v gori Shenshan do Dadu,

Veliki kanal je od začetka 7. stoletja povezoval reke Yangzi, Huai in Rumeno reko. Guo ga je pomagal razširiti do Daduja v letih 1292-93.

Delovalo je. Kublajhan je bil zadovoljen, Guo pa je podobno storil tudi za preostali del cesarstva. Postal je glavni svetovalec za hidravliko, matematiko in astronomijo.

Jezero Kunming, ki ga je ustvaril človek

V Pekingu je ustvaril jezero Kunming, ki ga je ustvaril človek. To je bil eden njegovih najbolj nepozabnih inženirskih dosežkov.

Jezero je oskrbovalo z vodo vsa območja v okolici Pekinga in omogočilo najboljši sistem prevoza žita na svetu.

Zgradil je še druge rezervoarje in tako ljudem v notranjosti Kitajske omogočil dostop do sveže vode za sajenje, pitje in trgovanje.

Za namakanje je zagotovil hidravlične sisteme, ki so enakomerno in hitro razdeljevali vodo, kar je skupnostim omogočilo učinkovitejše trgovanje in s tem blaginjo.

Leta 1292 je postal vodja urada za vodna dela.

Izumi: ure

Guo je izumil številne astronomske naprave: gnomon, kvadratno mizo, armilo in armilarno kroglo na vodni pogon, imenovano Ling Long Yi.

• Gnomon je ura, ki kaže čas z merjenjem položaja sonca (kot sončna ura). Z njim lahko določimo tudi letne čase. Guo je to napravo naredil veliko natančnejšo.
• Kvadratna tabela meri kot in položaj zvezd na strani. Je tudi kot kotomer.
• Armilla meri kot sonca in položaj katerega koli nebesnega telesa.
• Ling Long Yi je lepša in natančnejša različica armilje.

Astronomija: koledar

Tudi ko je mladi Guo spreminjal stare izume. Njegove ure, ura, namakanje, rezervoarji in ravnotežne postaje so bili najnatančnejši v njegovem času, saj so omogočali izjemno natančno beleženje časa.

Kublajhan je opazil, da je Guo genij na področju astronomije. Zato je Gua, Zhanga in Wang Xuna prosil, naj sestavijo zelo natančen koledar. Bil naj bi najnatančnejši v svojem času. V cesarstvu so zgradili 27 observatorijev za zbiranje podatkov za izračune.

Leta 1280 je Guo dokončal koledar in izračunal, da leto traja 365,2425 dneva, kar je le 26 sekund manj od sodobnih meritev. Pri tem je izumil številna orodja.

Koledar je povzročil revolucijo na Kitajskem in v svetu. Omogočil je natančnejše beleženje zgodovine, dal občutek združitve in pomagal kasnejšim cesarjem pri vladanju na Kitajskem. Njegov koledar se je uporabljal naslednjih 363 let, kar je najdaljša uporaba kitajskega koledarja v zgodovini.

Guo je lahko tudi natančneje določil položaj nebesnih teles in kote Sonca glede na Zemljo. Izumil je novo vrsto kompasa, ki je ljudem pomagal najti sever s pomočjo zvezd namesto magnetov.

Leta 1283 je Guo postal direktor observatorija v Pekingu.

Matematika

Guovo delo na področju matematike je 400 let veljalo za najzvestejše. Vse življenje se je veliko ukvarjal s sferno trigonometrijo in za iskanje dolžin lokov in kotov uporabljal sistem aproksimacij. Aproksimiral je, da je pi enak 3. To pa mu je omogočilo, da je nekatere enačbe rešil veliko hitreje in natančneje, kot če bi rekel, da je pi enak 3,14....

Uporabil je tudi matematične funkcije za sferično trigonometrijo, pri čemer je nadgradil znanje Shen Kuoa (1031-1095).

Naslednje pomembno delo s področja trigonometrije je natisnil Xu Guangqi šele 300 let pozneje, leta 1607, v času dinastije Ming.

Vpliv

Tang Shunzhi 唐順之 (1507-1560) je dejal, da je Guovo delo primer "praktične znanosti" (uporaba naprednega znanja za reševanje praktičnih problemov).

Guo je vplival na miselno šolo Changzhou in širjenje "dokaznega učenja" (učenja z izkušnjami).

Po Guoju so poimenovane številne stvari, med drugim asteroid 2012 Guo Shou-Jing in večpredmetni spektroskopski teleskop z optičnimi vlakni na velikem nebu v bližini Pekinga.