Guo Shoujing

Ako dieťa

Narodil sa v roku 1231 v meste Xingtai v provincii Hebei. Jeho rodina bola chudobná. Jeho starý otec, Guo Yong, bol známy svojím štúdiom Piatich klasikov astronómie, matematiky a hydrauliky. Guo Shoujing bol zázračné dieťa. Ako tínedžer sa naučil zostrojiť vodné hodiny. Potom ich zdokonalil. Jeho nový vynález sa volal lotosová klepsydra (miska v tvare lotosového kvetu, do ktorej kvapkala voda). V 16 rokoch začal študovať matematiku a odtiaľ hydrauliku a astronómiu.

Hydraulika

Vo veku 20 rokov sa Guo stal vodohospodárskym inžinierom a vládnym úradníkom. Pomáhal opraviť most cez rieku Dahuoquan.

Zlepšenie Veľkého kanála

Koncom 50. rokov 12. storočia si Kublaj-chán (Mongolská ríša, dynastia Jüan) myslel, že hydraulické inžinierstvo, zavlažovanie a vodná doprava pomôžu krajine a ľuďom. Vyslal Liu Bingzhonga a jeho študenta Guoa, aby zlepšili zavlažovacie systémy medzi Dadu (dnes Peking) a Žltou riekou.

Guo pomohol vybudovať 30 km dlhý kanál od prameňa Baifu v pohorí Shenshan do Dadu,

Veľký kanál spájal rieky Yangzi, Huai a Žltú rieku od začiatku 7. storočia. Guo ho pomohol rozšíriť do Dadu v rokoch 1292 - 93.

Fungovalo to. Kublajchán bol šťastný a Guo robil podobné veci pre zvyšok ríše. Povýšili ho na hlavného poradcu pre hydrauliku, matematiku a astronómiu.

Jazero Kunming vytvorené človekom

V Pekingu vytvoril jazero Kunming, ktoré vytvoril človek. Bol to jeden z jeho najpamätnejších inžinierskych výkonov.

Jazero zásobovalo vodou všetky oblasti v okolí Pekingu a vytvorilo najlepší systém prepravy obilia na svete.

Postavil ďalšie nádrže, čím umožnil ľuďom vo vnútornej Číne prístup k čerstvej vode na pestovanie rastlín, pitie a obchodovanie.

Na zavlažovanie zabezpečil hydraulické systémy, ktoré rovnomerne a rýchlo rozvádzali vodu, čo umožnilo obciam efektívnejšie obchodovať, a teda aj prosperovať.

V roku 1292 sa stal vedúcim úradu pre vodné diela.

Vynálezy: hodiny

Guo vynašiel mnoho astronomických prístrojov: gnómon, štvorcovú tabuľku, armilu a armilárnu guľu poháňanú vodou s názvom Ling Long Yi.

• Gnómon sú hodiny, ktoré ukazujú čas meraním polohy Slnka (ako slnečné hodiny). Môže tiež určovať ročné obdobia. Guo toto zariadenie urobil oveľa presnejšie.
• Štvorcová tabuľka meria uhol a polohu hviezd na strane. Je to zároveň uhlomer.
• Armilla meria uhol Slnka, ako aj polohu akéhokoľvek nebeského telesa.
• Ling Long Yi je dokonalejšia a presnejšia verzia armily.

Astronómia: kalendár

Dokonca aj keď mladý Guo revolučne menil staré vynálezy. Jeho hodiny, hodinky, zavlažovanie, nádrže a rovnovážne stanice boli najpresnejšie vo svojej dobe a umožňovali mimoriadne presné zaznamenávanie času.

Kublajchán si všimol, že Guo je génius v astronómii. Požiadal teda Gua, Zhanga a Wang Xuna, aby zostavili veľmi presný kalendár. Mal byť najpresnejší vo svojej dobe. V ríši postavili 27 observatórií, ktoré zhromažďovali údaje na výpočty.

V roku 1280 Guo dokončil kalendár a vypočítal, že rok má 365,2425 dňa, čo je len 26 sekúnd oproti moderným meraniam. Vynašiel pritom mnoho nástrojov.

Kalendár spôsobil revolúciu v Číne a vo svete. Umožnil presnejšie zaznamenávanie histórie, priniesol pocit zjednotenia a pomohol neskorším cisárom vládnuť Číne. Jeho kalendár sa používal nasledujúcich 363 rokov, čo je najdlhšie používaný čínsky kalendár v histórii.

Guo tiež dokázal presnejšie určiť polohu nebeských telies a uhly Slnka voči Zemi. Vynašiel nový typ kompasu, ktorý pomáhal ľuďom nájsť sever pomocou hviezd namiesto magnetov.

V roku 1283 bol Guo povýšený na riaditeľa observatória v Pekingu.

Matematika

Guoova práca v oblasti matematiky bola považovaná za najznalejšiu za 400 rokov. Počas svojho života veľa pracoval na sférickej trigonometrii, pričom na hľadanie dĺžok oblúkov a uhlov používal systém aproximácie. Aproximoval, že pí sa rovná 3. To mu však umožnilo vyriešiť niektoré rovnice oveľa rýchlejšie a presnejšie, ako keby povedal, že pí je 3,14....

Využíval aj matematické funkcie pre sférickú trigonometriu, pričom vychádzal z poznatkov Šen Kuoa (1031-1095).

Ďalšie významné dielo v oblasti trigonometrie vytlačil Xu Guangqi až o 300 rokov neskôr, v roku 1607, počas dynastie Ming.

Vplyv

Tang Shunzhi 唐順之 (1507-1560) povedal, že Guova práca je príkladom "praktickej vedy" (použitie pokročilých vedomostí na riešenie praktických problémov).

Guo ovplyvnil Čang-čouskú školu myslenia a šírenie "evidenčného učenia" (učenia sa prostredníctvom skúsenosti).

Po Guovi je pomenovaných viacero objektov vrátane asteroidu 2012 Guo Shou-Jing a multiobjektového vláknového spektroskopu Large Sky Area pri Pekingu.