唐代天文学家一行

唐代,有一位学识很渊博的人,虽然他出家当了和尚,甚至后来还成为了佛教中密宗派的领袖,而在他的生涯中,始终没有放弃对天文学的研究, 因而,对祖国的天文学事业做出了突出的贡献。在历史上,他既是一位大名鼎鼎的佛学家,又是一位著名的天文学家,他的名字叫一行。

一行(公元 683~727)本名张遂,唐朝巨鹿(今属河北省)人,生于唐高宗咸亨四年。他的曾祖父张公谨是唐太宗李世民的功臣。封建社会里的官宦家庭是很重视子女的文化教育的,张遂就是在这种家庭影响下成长起来的。张遂从小不大贪玩,酷爱学习,他除了阅读儒家的经书典籍和上古史书外,还敢涉及一般人难以读懂的天文历法方面的书籍。在他青少年时代,他家附近有位叫尹崇的道士,很有学问,而且身边还有许多藏书。张遂得知后, 就经常向他请教和借阅书籍。有一次,他借来西汉学者扬雄撰写的《太玄经》一书,书中讲了许多天文、数学方面的事,没有学问的人是不容易看懂的, 而张遂只看了几天就送还给尹崇了。张遂不仅看懂了这本书的内容而且写了关于天文历法和数学问题的心得笔记。尹崇看后大吃一惊:想不到这位年轻小伙子的学问竟如此的渊博!从此,张遂的名声便在京城传开了。

张遂的秉性刚直好强,他敬重那些品德高尚,有真才实学之士,厌恶那些以权弄势,不学无术的庸人。当时唐朝正是武则天掌权的时候,武则天的侄子武三思仗着武则天的势力当了官,他寻思着自己有权有势,就是缺少学问,为了抬高自己的声望,便想拉拢张遂做他的幕僚,张遂拒绝了他。但因武三思一贯专横跋扈,仗势欺人,张遂恐怕遭到他的迫害和报复,毅然决定剃度出家,来到河南嵩山上当了和尚,取法名为“一行”。

在出家后的年月里,一行一方面努力学习佛家经典,翻译大量的印度佛学著作,一方面仍在潜心研究他所喜爱的天文历法和数学方面的知识。他听说浙江天台山上有位和尚精通数术和天文历法,就徒步 3000 里路前往请教学习。为了增加感性知识,积累观测经验,他还跋涉千山万水来到广东沿海地区建立天文观测站进行了长时间有效的观测;后来他又辗转到湖北当阳玉泉山上,继续钻研天文学问题。

一行生活在我国封建社会经济、文化蓬勃发展的盛唐时期。这个时期, 社会生产力得到了恢复和迅速发展。科学技术和文化也随之迅速发展起来, 对外贸易与文化交流日益频繁,社会经济呈现一片繁荣景象。唐朝成为当时世界上以高度文明著称的国家。

公元 712 年,唐玄宗李隆基即位后,为了巩固封建统治,显示他的“文治”“武功”,接连下“求贤”诏书,聘了不少学者、名流,进京充当他的御用顾问。自幼好学,精通天文、历法且相当出名的一行也在被召之列。717 年,一行从隐居的荆州当阳山佛寺来到京城长安,充当唐玄宗的天文学顾问。此后 10 年,一行致力于天文研究和历法改革,他敢于打破常规,大胆创新, 做出了突出的贡献。

一行创制出观测天象的水运浑天仪和黄道游仪。水运浑天仪又称浑象, 它是用水力驱动的能模仿天体运行的仪器,类似于现代的天球仪。这个水运浑天仪上,遍列各星宿和黄道、赤道,还在浑天仪外面安装了两个圆环及球标,分别代表日月。浑天仪由水力推动齿轮系,使浑天仪每昼夜自转一周。其他日月星辰的运行均与天象相符合。另外还设有两个小木人,一个每刻击

鼓,一个每辰敲钟。整个浑天仪制作精巧,运转灵活自如,超过了张衡的浑天仪。一行用黄道游仪来观测日月星辰的位置和运行情况,从这种仪器上不仅可以看到恒星在天球上赤经和赤纬的位置,而且还能将赤道坐标变换成黄道度数,从而测定恒星在黄道上移动的度数。这种测天仪在当时世界上是最先进和最完备的仪器。

这两种仪器,都是一行在奉唐玄宗之命主持修订历法的过程中,为了实测日月星辰运行情况而创制的。仪器制成后,一行于 724 年,在全国范围内开展了一次大规模的天文测量活动。测量内容包括二分(春分、秋分)、二至(冬至、夏至)的太阳高度,北极高度,以及昼夜长短等。多次测量了二十八宿距天体北极的度数。当他把测得的数据同汉朝数据相比较时,发现恒星的位置发生了一些变化,其数据差异不仅仅是由于恒星在赤道上位置和距极度数因岁差关系而产生,而且其在黄道上的位置也不同。因此,一行推断, 恒星的位置也不是永恒不变的。这是世界上最早发现恒星也在运动的记录。

为了测量全国各地的日影长度和子午线长度,一行除了使用标竿测量日中时的日影以外,还设计了一种叫覆矩的测量仪器,专门测量北极高度。同时,根据各观测地点的北极高度数据,计算出北极高度差 1 度,南北两地相

距 351 里 80 步(唐朝尺度),合现代长度 151.07 公里。这个数据实际就是地表子午线(即经线)一度之长,虽不够精确,但却是世界上大规模测量子午线的开始。

在大规模实地观测和吸收前人研究成果的基础上,一行于 725 年开始制

订新历,到 727 年完成初稿,取名《大衍历》。《大衍历》是一部具有创新精神的历法。它继承了古代天文学上的优点,但又不全盘照搬。它比较正确地掌握了太阳在黄道上视运行速度的变化规律(实际是地球绕太阳运行速度的变化规律)。同时通过计算得出:太阳在冬至运行速度最快,以后逐渐慢下来,到夏至最慢,夏至以后的情况和夏至前的情况相反。这种计算方法虽然还没有分辨出地球近日点与冬至点,地球远日点与夏至点之间的区别,但基本上是符合天文实际的,而且当时它们之间相距不到 9°。一行的计算结果,在天文学上是一个重大的进步。《大衍历》是当时世界上比较先进的历法。《大衍历》自唐朝一直沿用到明朝末年。可见《大衍历》在我国历法上的重要地位。

可能是研究工作过于劳累,就在《大衍历》拟就成草稿之后,一行不幸去世,年仅 54 岁。《大衍历》后经宰相张说和历官陈玄景等人整理成书,从

开元十七年(公元 729 年)颁行于全国使用 30 多年。开元二十一年(公元

733 年)《大衍历》传入日本,在日本使用近百年之久。

一行在天文、历法、仪器制造等方面的功绩,后人是不会忘记的,他不仅是我国古代一位卓有建树的著名天文学家,而且在世界上也是公认的著名的天文学家。