僧一行和大衍曆
“僧一行”俗名張遂,生於唐高宗永淳二年(公元683年),今河南省南樂縣人。他是唐代著名高僧,唐開國元勳張公瑾的孫子,也是傑出的天文學家。
一行從小就博覽群書,對於曆象、陰陽五行尤其感興趣,並已有相當深的造詣。那時京城長安玄都觀藏書豐富,觀中的主持道長尹崇,精通玄學,是當時聞名遠近的大學問家,一行就去向尹崇求教,還向尹崇借了漢代楊雄的玄學名著《太玄經》,不幾天還書時尹崇很不高興,就嚴肅地對他說:“這本書道理深奧,我雖已讀了幾遍,論時間也有幾年,還沒有完全弄通弄懂,你還是拿回去再仔細讀讀吧!”一行十分鄭重地回答說:“這本書我的確已經讀完了。”然後,取出自己讀此書寫出的心得體會《大衍玄圖》、《義訣》’等遞交給尹崇,尹崇看後讚歎不已,於是經常向別人介紹一行,讚揚他是博學多識的“神童”,稱他後生可畏。自此,一行博學聰敏的名聲就傳開了。
唐時,從唐高宗時就采用《麟德曆》,到一行時,已用50多年。開元九年(公元721年),根據《麟德曆》推算,九月巳日應發生日食,但觀測結果確有較大的誤差。於是唐玄宗下令改曆,並把這項任務交給了一行,一行繼承了我國天文學家實事求是的優良傳統,主張要在實測日、月、五星的基礎上,編製新曆,他說:“今欲創曆立之,須知黃道進退,請更令太史測候”。為了使實測能得到精確數據,一行和機械製造專家梁令瓚合作創製了黃道遊儀、水運渾天儀等大型天文觀測儀,儀器為修訂曆法準備了物資技術條件。一行還主持了一次大規模地大的實測活動,為製訂曆法做準備工作。這次測量的地點多達十三處,遍布全國,以黃河南北平原地區為中心,北到北緯5l度左右的鐵勒(今蒙古境內)。南到北緯17度的林邑(今越南境內),遍及今天的常德、襄樊、太原等地。測量的內容,包括當地的春分、秋分、夏至、冬至的正午時分,八尺表杆的日影長度,北極高度,晝夜長短以及見到同一次日食的食分和時刻等。為了測量北極高度,一行還專門設計製作了“覆矩”,這件工具,在這次天文大測量中起了很重要的作用。
一行還派太史監南宮說基本上按照隋朝劉焯的設計方案,在黃河南北平原選定四個地點進行實地測量。這四個地點是:今天河南的滑縣、開封、扶溝、上蔡。通過實測,推翻了過去一直沿用的“日影千裏差一寸”的謬論。南宮說還親自到了陽城用周公測景台進行實測,並把周公測景台換為石圭石表。一行根據他測量的結果,經過精確地計算,得出了“大率五百二十六裏二百七十步而北極差一度半,三百五十一裏八十步,而差一度”的結果。如果將一行算出的結果換算成現代的表示方法,就是一度為132.03公裏。這實際上是世界上一次實測子午線長度的活動,英國著名的科學家李約瑟一再稱:“這是科學史上劃時代的創舉”。
在完成大規模實地測量工作之後,一行使用先進的天文儀器仔細觀察日月星辰運行情況,取得了大量可靠的數據,並認真研究了前人的學術成果後。於公元725年,一行開始正式製訂新的曆法——《大衍曆》,但因積勞成疾,隻完成初稿就死去了。最後完成任務的是張說和陳玄景等。《大衍曆》是當時最優秀的曆法,於公元729年頒布執行。公元733年,《大衍曆》傳人日本,在日本又使用了將近一百年。