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唐代杰出天文学家——一行禅师

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李豫川
一千二百七十多年前的唐开元年间,一位身披袈裟的和尚,率领一支经过训练的测量队伍,不畏严寒,不避酷暑,跋涉万里,对祖国疆域进行了一次空前规模的天文大地测量。这次测量,北起北纬51度的铁勒回纥部(当时唐朝设置的瀚海都督府,在今蒙古共和国乌兰巴托西南的喀拉和林附近),南达北纬17度的多邑。以黄河为中心,遍及朗川武陵(今湖南省常德市)、襄州(今湖北省襄樊市)、太原府和蔚州横野军(今河北省蔚县东北部)等13处。重点是中原大地北起卫河东岸的白马(今河南省滑县),南至汝河之滨的上蔡,中经浚仪(今开封市西北)、扶沟这一横跨黄河南北的漫长地带。
这次划时代的测量,不仅正确计算出了中国各地昼夜不同的准确时间,而且测出从滑县到上蔡的北极高度相差一度半,两地的实际距离为527里270步(唐代长度,一尺等于现在的24.56厘米,5尺为一步,300步为一里)。从而得出每351里80步(折合现代129.22公里),北极高度相差一度的结论。相当准确地提供了地球子午线一度弧的长度,纠正了我国最早的天文算学著作《周髀算经》关于子午线“王畿千里,影差一寸”的错误计算公式,对人们正确认识地球作出了重大贡献。主持这次天文大地测量工作的和尚,就是唐代杰出的天文学家一行禅师。


IP属地:湖北来自Android客户端1楼2016-10-16 20:05回复
    据引日唐书·一行传》记载:一行原籍魏州昌乐县(在今河南省南乐县),生于唐高宗李冶弘道元年(683),本姓张,名遂,是唐初贞观年间(627~649年)功臣张公谨(李世民封其为郯国公)的曾孙。少年时代家境贫寒,常依赖他人接济度日。但他天资聪慧,刻苦好学,记忆力超群。一篇数干字的文章,他看后可以一字不漏地背诵出来。二十岁左右到长安(今陕西省西安市)拜师求学,博览经史百家着述,精于阴阳历象五行之学,时人比之为孔子高徒颜回。当时京城有位学识渊博的道土,送给他一本西汉扬雄(公元前56~公元11年)所着的《太玄经》。他经过几天几夜的潜心研读,居然很快弄清了书中的玄理,写出了具有自己独特见解的论文——《大衍玄图》和《义诀》各一卷,阐释晦涩难懂的《太玄经》,得到着名藏书家尹崇的夸奖,名声大振,成为京城有名的学者之一。
    武则天(624~705年)登基后。她的侄子武三思(?~707年)官居尚书高位,封梁王,独揽朝政,专擅威福。他为了沽名钓誉,到处拉拢文人名士为其效劳,指名要与张遂结交。张遂秉性正直,平时十分厌恶这些倚仗权势、不学无术的皇亲国戚,遂隐而不见。适值此时,两京禅宗领袖大照普寂(651~739年)到中岳嵩山弘扬北派禅法,张遂参听之后,颇有所悟,遂于唐中宗景龙二年(708)在嵩阳寺礼普寂为师,落发为僧,得法名一行,时年二十五岁。
    出家之后,他得到普寂的许可,四处游方参学。北宋释赞宁(919~1001年)所撰《宋高僧传·卷五》说他只身三千里,到浙江天台山国清寺随从一位隐名的大德研习数学等内外明,造诣因而更深,名声也就更响亮了。睿宗李旦于701年即位后,曾遣东都留守韦安石以礼征聘二十八岁的一行和尚,但他称疾坚辞,却徒步走到湖北当阳玉泉山,拜悟真律师学习毗尼,同时探讨天文学。


    IP属地:湖北来自Android客户端2楼2016-10-16 20:06
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      开元五年(717),玄宗李隆基命一行的族叔、礼部郎中张洽亲自到武当山请一行人朝,协助印度善无畏(637~735年)在洛阳大福先寺翻译《大毗卢遮那成佛神变加持经》(即《大日经》)七卷。
      但李隆基请一行进京的主要目的,是为了整理历法。当时观察、计算天文与使用历法都是沿袭古代的旧方法,谬误百出。如测定夏至这一天的日影长度,就是按照古代典籍《尚书·考灵曜》和《周髀算经》中所载,于夏至日正午时刻,在南北相距一千里的两个地点,用八尺高的标杆(古代称为“表”),测量出太阳阴影长度相差一寸。这种没有科学根据的方法,在唐以前观察宇宙天文中一直占据着主导地位,成为“盖天说”等错误宇宙学说的重要组成部分。尽管从南朝到唐初的杰出学者何承天(370~447年)、刘焯(544~610年)、李淳风(602~670年,唐初曾任太史令)等人都根据各自的,观测结果,对这种计算方法提出了异议;但是由于没有大规模、系统地测量验证,致使这一错误的观点一直阻碍着人们正确地解释地球、宇宙和认识日月五星运动的周期。也由于这个原因,致使沿用的历法误差越来越大。再加上当时计算时间统一以京都的漏刻(计时器)为准,没有考虑各地的时间差,因此经常出现计时不准确乃至日月蚀计算不准确的现象。《旧唐书·天文志》记载:“开元九年(721),太史频奏日蚀不效,诏沙门一行改造新历。一行奏云:‘今欲创历立元,须知黄道进退,请太史令测候星度。”’在我国古代,“黄道”是指地球绕太阳运行的轨道,与之相对的“白道”则是指月亮绕地球运行的轨道。一行的奏章要求修改历法,规定各地不同的漏刻制度,确定各地日影长度与漏刻日夜分差;以便精确地计算出日月星辰的运行情况和发生日蚀时各地能看到的不同蚀相及时刻。这些,都迫切需要在全国范围内进行一次大规模的天文大地测量。


      IP属地:湖北来自Android客户端3楼2016-10-16 20:07
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        接着,一行禅师又受诏和梁令瓒等人制造“浑天铜仪”。浑天仪是我国古代研究天文的重要仪器,创始于西汉武帝时(公元前141~公元前87年)的四川阆中县人落下闳。东汉安帝刘祜元初四年(117),张衡(78~139年)将浑天仪改用漏水作动力来转动齿轮,使圆球旋转,正好一天一周。汉以后,又屡有改进。但到了唐开元年间,后赵时期(319~351年)斛兰制做的铁铸浑天仪,已不适用,“度刻不均,赤道不动,乃如胶柱。以考月行,迟速多差,多或至十七度,少不减十度,不足以稽天象、授人时”。李淳风改制的浑天黄道仪,“以玉衡旋规,别带日道,旁列二百四十九交,以携月游,法颇难,术遂寝废”。一行禅师和梁令瓒认为改造浑天仪,也应该按照“黄道游仪”的制作方法,“使黄道运行”,如此,则“简而易从,可以制器垂象,永传不朽”。
        《旧唐书·天文志》云:一行禅师和梁令瓒“铸铜为圆天之象,上具列宿赤道及周天度数。注水激轮,令其自转,一日一夜,天转一周。又别置二轮络在天外,缀以日月,令得运行。每天西转一匝,日东行一度,月行十三度十九分度之七。凡二十九转有余而日月会,三百六十五转而日行匝。仍置木柜以为地平,令仪半在地下,晦明朔望,迟速有准。又立二木人于地平之上,前置钟鼓以候辰刻,每一刻自动击鼓,每辰则自动撞钟。皆于柜中各施轮轴,钩键交错,关锁相持。既与天道合同,当时共称其妙。铸成,命之曰‘水运浑天俯视图’,置于武成殿前以示百僚。”


        IP属地:湖北来自Android客户端5楼2016-10-16 20:09
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          这座“水运浑天仪”一昼夜自转一周,正好和周天恒星的运转一致。古人将一天分为一百刻,十二时辰。柜内的平行联动装置,牵动地平上的木人,每到一刻,一木人自动击鼓;每至一辰,另一木人自动撞钟,起到了自动报时的作用。“水运浑天仪”的制作极为精妙,测定朔望,报告时辰,均很准确。文武百官观后,无不叹服!一行禅师和梁令瓒也因获得天文钟的发明权而永垂史册。正如世界着名科技史学家、英国科学院院士李约瑟博士(1900~1995年)所说:一行禅师和梁令瓒发明的平行联动装置,“实际上就是最早的机械时钟”,是“一切擒纵器的祖先”,“走在欧洲十四世纪第一具机械时钟的前面”。他还一再强调:关于钟表装置“是十四世纪早期欧洲的发明”的说法,是完全错误的。(见《中国科学技术史》中译本第四卷)
          《新唐书·天文志》记载:“中晷之法:初(李)淳风造历,定二十四气中晷,与祖冲之(429~500年)短长颇异,然未知其孰是?及一行作《大衍历》,诏太史(指太史监南宫说、太史官大相元太等人)测天下之晷,求其土中,以为定数。”这就是用圭表测量日影于同一时刻在各地投影的差数--“影差”,以计算太阳距离赤道南北远近的方法。如太阳走到最北而位置最高的时候,圭影最短,就是夏至节;太阳走到最南而位置最低的时候,圭影最长,就是冬至节;依此可以区分二十四节气和测定时刻。一行禅师根据当时实地测量的结果,得出“大率三百五十一里八十步而极差一度”的结论。比公元814年回教王阿尔马蒙的实测子午线要早90年。


          IP属地:湖北来自Android客户端6楼2016-10-16 20:09
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            为了使各个测量点都能准确测出冬至、夏至、春分、秋分四天正午时刻的日影长度和漏刻昼夜分差,一行禅师发明了一种新的测量仪——“复矩”。测量时,只需将“复矩”直角尺的一边指向北极,另一边与悬拉直角顶点的重锤悬线间的夹角就成为北极地平的高度。“复矩”成为各测量点重要而简便的仪器。据《新唐书·天文志》记载:一行禅师还作有《复矩图》,南自丹穴,北至幽都,极高每移动一度,就注明它的差数。可用以确定日蚀的偏全和昼夜的长短。后来昭宗李烨时代(889~903年)的边冈重订历法,认为《复矩图》非常精粹,是不可磨灭的作品。
            一行禅师还建造天文台,彻夜观察星宿的变化,测出了一百五十多颗恒星的准确位置。发现恒星的黄道坐标和古代的历法记载有出入,于是提出恒星位置在天体中不断移动的学说,修正了自汉以来沿袭了八百多年的有关二十八星宿位置的论点,从而引起了人们对恒星变动的观察和注意。
            在这次天文测量中,最有特殊意义的,还是从白马到上蔡一线的四点大地实测,得出北极高差一度,相应南北地面距离即子午(经)线一度弧长351里80步这一重要结论。除了当时在测量中天文与气象因素(诸如太阳视半径、蒙气差和视差等)的条件限制外,能在一千二百七十多年前测出这样高的精度,是十分难得的。在驳斥世代沿袭的“王畿千里,影差一寸”的错误说法时,一行禅师指出:“凡日晷之差,冬夏至不同,南北亦异;而先儒一以里数齐之,丧其事实”。他不仅纠正了前人在数值上的谬误,更重要的是从宇宙结构学的高度,指出这种论点本身就不能成立。因为冬至日影差和夏至日影差本来就不该相同;距离相等的高纬度地区和低纬度地区,日影也不会完全一样。这就从根本上否定了古代荒谬的“盖天说”。通过这次实地测量,为计算地球大小提供了实测数据,开创了人类通过实测认识宇宙的道路,为后起的天文大地测量学奠定了基础。当时所采用的以观测天文来校正漏刻计时,以北极高差来验证地面里差的方法,堪称现代测时工作和大地测量工作的先驱。


            IP属地:湖北来自Android客户端7楼2016-10-16 20:10
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              由于大规模地进行实地测算,验证了南北各地昼夜长短不同的情况;推行各地不同的漏刻制度,从而为改进历法提供了科学依据。在此基础上,一行禅师编成了《大衍历》。这部新历较为准确地阐明了地球围绕太阳运行速度的规律,提出了正确划分二十四节气的方法,对科学解释天文现象,促进农业生产的发展,都起了重大作用。后来,太史令用灵台候簿核对,证明与《大衍历》相合的达十分之七八。所以,《新唐书·历志》云:“自太初(公元前104~前101年,汉武帝刘彻年号)至麟德(664~665年,唐高宗李治年号),历有二十三家,与天虽近而未密也。至一行,密矣。昔倚数立法,固无以易也;后世虽有改作者,皆依仿而已。”北宋着名科学家沈括(1030~1094年)也说:“开元《大衍历》最为精密,历代用其朔法。”
              一行禅师关于《大衍历》的著作,在他圆寂后,经丞相张说(667~730年)、历官陈玄景等人整理成书,但流传至今的却已很少了。唐宋时人对一行禅师技艺之巧,历算之精,十分佩服!以致别人的许多有关着述,也用一行禅师的名字刊布。笔者检索史籍,发现用一行禅师刊布的著作,竟达32种七十五卷之多。其中大部分可断为伪托,但由于多已佚失,目前无法一一详细考定。不过,《新唐书·历志》和《旧唐书·历志》均全文录入他的《开元大衍历经》一卷七篇。《新唐书·历志》还摘要录入了他的《历议》和《略例奏章》,因得保存至今。此外,一行禅师还撰有《古今历书》二十四卷(或即《新唐书·艺文志》之《历草》二十四卷)、《天竺九执历》一卷。他的叔祖父张大素曾撰《后魏书》,未完成而卒;由一行禅师续成两卷,后人将此两卷补入北齐魏收所撰《魏书》,为《天象志》的第三、第四分卷;在此亦应一提。


              IP属地:湖北来自Android客户端8楼2016-10-16 20:10
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                从开元十六年(727)起,每年颁发根据《大衍历》推算出来的次年的历书。实践证明,《大衍历》比以前所有的历法都更精密,结构更严谨,演算步骤合乎逻辑,为后世历法所师。《大衍历》对太阳周年视运动中速度变化的规律描述得比以往的历法更合乎实际。它在日食计算中首次考虑了全国不同地点的见食情况。对五星运动不均匀性的计算也比以往的历法更合乎科学。开元二十一年(733),《大衍历》传人日本。
                一行禅师主持的世界上首次子午线测量工作,是一次以科学战胜迷信,重视实践,勇于创新的壮举,他对天文学的巨大贡献,将永垂史册。
                前已述,一行禅师在数学方面也很有造诣,他在《大衍历》中提出了自变数不等间距的二次差内插法,吸收印度传人的正弦函数,并用于编制天文数表,提出了含有三次差的近似内插公式。
                一行禅师还是我国密宗教理的组织者,是传承胎藏、金刚两部密法的大阿奢黎。


                IP属地:湖北来自Android客户端9楼2016-10-16 20:11
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                  可惜的是,《大衍历》刚完成不久,一行禅师就因劳累过度,身染沉疴(李隆基所撰《碑铭》有“吐血忘倦”之语),不车子:开元十五年(727)十月英年早逝,年仅四十五岁。噩耗传来,玄宗皇帝黯然神伤。《旧唐书·一行传》记载:李隆基赐谥曰“大慧禅师”,并“为一行制碑文,亲书于石,出内库钱五十万为起塔于铜人之原。明年(728),幸温汤,过其塔前,又驻骑徘徊,令品官就塔以告其出豫之意,更赐绢五十匹以莳塔前松柏焉。”从这段文字我们可以想见玄宗皇帝对一行禅师的思慕和怀念之深!


                  IP属地:湖北来自Android客户端10楼2016-10-16 20:12
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                    顶礼一行大师


                    IP属地:湖北来自Android客户端11楼2016-10-17 11:14
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                      顶礼一行大师


                      IP属地:湖北来自Android客户端12楼2016-10-18 15:13
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                        IP属地:湖北来自Android客户端13楼2016-10-18 21:48
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                          顶礼法师


                          IP属地:湖北来自Android客户端14楼2016-10-20 21:29
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                            IP属地:湖北来自Android客户端15楼2016-10-26 19:10
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                              IP属地:湖北来自Android客户端16楼2016-11-19 18:38
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