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  • 1 # lanfengkd

    僧一行,本名張遂,唐高宗咸亨四年(公元673年)出生於魏州昌樂(今河南濮陽市南樂縣)。青年時期出家當了和尚,一行是他的法名。他在青少年時期就刻苦好學,掌握了淵博的學問。他曾經到長安城內藏書很多的元都觀借書閱覽。稍後他為了學習數學知識,又徒步跋涉幾千裡,尋訪知名的人去請教。這種學習精神,使一行青年時期就以精通天文、曆法而相當出名。

    開元五年(公元717年),一行從所隱居的荊州當陽山佛寺來到京都長安,充當唐玄宗的顧問。一行在長安生活了十年,於開元十五年(公元727年)逝世。在這十年中,一行主要致力於天文研究和曆法改革,並且做出了突出的貢獻。

    開元九年(公元721年),唐玄宗命令一行主持修訂新曆法。 在修歷問題上,一行繼承了中國天文學上的優良傳統,主張在實測日月五星執行情況的基礎上編制新曆。為此,他和機械專家梁令瓚一起,依靠一批工匠,共同創制了黃道遊儀、水運渾天儀等大型天文觀測儀器和演示儀器,為修訂新曆準備了物質技術條件。

    黃道遊儀是用來觀測日、月、星辰的位置和執行情況的天文儀器,是渾儀的一種。 水運渾天儀(渾象)是用水力驅動的能模仿天體運動的儀器,類似於現代的天球儀。這種水運渾天儀很有規律地演示出日、月、星象的運轉,比張衡的水運渾象更加精巧、複雜。 另外水運渾天儀上還設有兩個木人,用齒輪帶動,一個每刻(古代把一晝夜分做一百刻)自動擊鼓,一個每辰(合現在兩小時)自動撞鐘。可以說它是現代鐘錶的祖先,比公元1370年西方出現的威克鍾要早六個世紀,充分顯示了中國古代勞動人民和科學家的聰明才智。

    儀器製成後,開元十二年(公元724年),一行發起和組織了一次大規模的天文測量活動。測量內容包括二分(春分、秋分)、二至(冬至、夏至)正午時分八尺之竿(表)的日影長、北極高度(天球北極的仰角)以及晝夜的長短等等。為了測量北極仰角,一行設計了一種叫“覆矩”的測量工具,還根據觀測資料繪製了《覆矩圖》二十四幅。 同時,根據測量資料,一行還計算出:北極高度差一度,南北兩地相隔三百五十一里八十步,合現代的長度是一五一·○七公里。這個資料實質上就是地球子午線(就是經線)上一度的長,雖然不十分精確,卻是世界上大規模測量子午線的開端。在國外,最早實測子午線的是阿拉伯天文學家阿爾·花剌子模等人在公元814年進行的,晚於中國九十年。

    在大規模實地觀測和吸收前人研究成果的基礎上,一行於開元十三年(公元725年)開始制訂新曆,到開元十五年,完成初稿,取名大衍曆。可惜就在這一年,一行與世長辭了。他的遺著經張說、陳玄景等人整理編次,共五十二卷。

    大衍曆最突出的貢獻是比較正確地掌握了太陽在黃道上視執行速度變化的規律。古代天文學家一直認為太陽運動速度是均勻的,他們把黃道等分做三六五·二五度,認為太陽每天勻速地走過一度。一行透過測算提出:太陽在冬至執行速度最快,以後逐漸慢下來,到夏至最慢,夏至以後的情況和夏至前的情況相反。一行的認識是比較符合實際的。 根據一行等人的測算,從冬至到春分,太陽執行三六五·二五度的四分之一,大約九一·三一度,交了六個節氣,共用了八八·八九日。從春分到夏至,太陽也走過九一·三一度,共需九三·三七日。秋分前後的情況和春分前後相同。這就用具體資料表明,每二氣之間黃道上的度數相同,而時間間隔是不等的。一行進一步創造了不等間距的二次內插法公式,不僅對天文計算有重要意義,而且在世界數學發展史上也具有一定的意義。

    大衍曆是一行在全面研究總結古代曆法的基礎上編制出來的。它把過去沒有統一格式的中國曆法歸納成七部分:第一,計算節氣和朔望的平均時間(步中朔術);第二,計算七十二候(五日算一候,用鳥獸草木的變化來描述氣候的變化)(步發斂術);第三,計算太陽的執行(步日躔術)(躔音纏,chán);第四,計算月亮的執行(步月離術);第五,計算時刻(步軌漏術);第六,日食和月食的計算(步交會術);第七,計算五大行星的執行(步五星術)。這種編寫方法,內容系統,結構合理,邏輯嚴密,因此在明朝末年以前一直沿用。可見大衍曆在中國曆法上的重要地位。 儘管大衍曆是當時最優越的歷法,但是,頒行不久便遭到守舊派的反對。後來分別用麟德歷、從印度傳入的九執歷和大衍曆來計算,結果是大衍曆十有七八是準確的,麟德歷十有三四準確,九執歷十次僅有一二次準確。在事實面前,大衍曆才得以繼續使用。

    總之,一行在天文、曆法、儀器製造和數學等方面都有很大的功績,是一位在中國科學技術史上卓有建樹的著名天文學家。

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