在元初,蒙古没有本族历法,而沿用金历法,因年久月深,误差极大,且境内南北历法不统一,造成诸多不便。忽必烈因下令于至元十三年(1276年)成立太史局,负责新历法的编制工作。王衍、郭守敬等在研究出一批更精确科学的天文观测仪器基础上,派员在元朝辽阔版图内,开展了费时一年的“四海观测”工作,最北的测点是铁勒(在今西伯利亚的叶尼塞河流域),最南的测点在南海(在今西沙群岛上),选派了十四个监候官员分别到各地进行观测。四海观测为制定新历法提供了宝贵的数据。新历编算过程中,王恂、郭守敬等人遍考自汉代以来历书四十余家,创垛叠招差法(即三次等间距内插法)和近似球面三角的简化公式,经数年精心计算,终于至元十七年(1280年)六月完成新历编制工作。至元十八年(1281年),《授时历》颁行天下。《授时历》是中国古代创制的最精密的历法。授时历自元及明行用了三百六十余年,它作为我国古代传统历法发展的高峰,同时也是终结而载入史册。
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