楊裕輝

張遂(僧一行,公元673—727年,如右圖) ,唐朝魏州昌樂(今河南濮陽市南樂縣)人.張遂自幼天資聰穎?刻苦好學?博覽群書.青年時代到長安拜師求學,研究天文和數(shù)學,很有成就,成為著名的學者.

武則天當皇帝后,其侄子武三思身居顯位,為沽名釣譽,到處拉攏文人名士以抬高自己,幾次欲與張遂結(jié)交,但張遂不愿與之為伍,憤然離京,東去嵩山當了和尚,取名為一行,故稱一行和尚.

公元712年,唐玄宗即位,得知一行和尚精通天文和數(shù)學,就把他召到京都長安,做了朝廷的天文學顧問.張遂在長安生活了10年,使他有機會從事天文學的觀測和歷法改革.開元九年(公元721年),根據(jù)李淳風的《麟德歷》幾次預報日食不準,唐玄宗讓張遂主持修訂歷法.

在修訂歷法的實踐中,為了測量日?月?星辰在其軌道上的位置和掌握其運動規(guī)律,張遂與梁令瓚共同制造了觀測天象的“渾天銅儀”和“黃道游儀”.“渾天銅儀”是在漢代張衡的“渾天儀”的基礎(chǔ)上制造的,上面畫著星宿,儀器用水力運轉(zhuǎn),每晝夜運轉(zhuǎn)一周,與天象相符.“渾天銅儀”的上面裝有兩個木人,用齒輪帶動,一人每刻(古代把一晝夜分做一百刻)自動擊鼓,一人每辰(合現(xiàn)在兩小時)自動撞鐘.可以說它是現(xiàn)代鐘表的祖先,比公元1370年西方出現(xiàn)的威克鐘要早六個世紀,充分顯示了我國古代勞動人民和科學家的聰明才智.“黃道游儀”的用處是觀測天象時,可以直接測量出日?月?星辰在軌道的坐標位置.張遂使用這兩個儀器,有效地進行了對天文學的研究.

儀器制成后,開元十二年(公元724年),一行發(fā)起和組織了一次大規(guī)模的天文測量活動.測量內(nèi)容包括二分(春分?秋分)?二至(夏至?冬至)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.張遂是重視實踐的科學家,他使用的科學方法,對他取得的成就有決定作用.張遂和南宮說等人一起,用標桿測量日影,推算出太陽位置與節(jié)氣的關(guān)系.張遂設(shè)計制造了“復矩圖”等天文學儀器,用于測量全國各地北極的高度.他用實地測量計算得出的數(shù)據(jù),推翻了“王畿千里,影差一寸”的不準確結(jié)論.

在張遂以前,包括像張衡在內(nèi)的天文學家都認為恒星是不運動的.但是,張遂卻用“渾天銅儀”?“黃道游儀”等儀器,重新測定了150多顆恒星的位置,多次測定了二十八星宿距天體北極的度數(shù),從而發(fā)現(xiàn)恒星在運動,推翻了前人的恒星不運動的結(jié)論,成為發(fā)現(xiàn)恒星運動的第一人.英國天文學家哈雷(公元1656—1742年)也提出了恒星移動的觀點,但比張遂的發(fā)現(xiàn)晚一千多年.

在大規(guī)模實地觀測和吸收前人研究成果的基礎(chǔ)上,張遂于開元十三年(公元725年)開始制訂新歷,到開元十五年,完成初稿,取名《大衍歷》.可惜就在這一年,張遂與世長辭了.他的遺著經(jīng)張說?陳玄景等人整理編次,共五十二卷,于公元728年頒行. 《大衍歷》結(jié)構(gòu)嚴謹,演算合乎邏輯,在日食的計算上,首次考慮到全國不同地點的見食情況.《大衍歷》比以往的歷法更為精密,為后世歷法所師.公元733年,此歷傳入日本.

《大衍歷》最突出的貢獻是比較正確地掌握了太陽在黃道上視運行速度變化的規(guī)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365.25度,認為太陽每天勻速地走過1度.一行通過測算提出:太陽在冬至運行速度最快,以后逐漸慢下來,到夏至最慢,夏至以后的情況和夏至前的情況相反.張遂的認識是比較符合實際的.張遂進一步創(chuàng)造了不等間距的二次內(nèi)插法公式,不僅對天文計算有重要意義,而且在世界數(shù)學發(fā)展史上也具有一定的意義.

公元724—725年,張遂組織了全國13個點的天文大地測量.這次測量以天文學家南宮說等人在河南的工作最為重要.張遂從南宮說等人測量的數(shù)據(jù)中,得出了北極高度相差1度,南北距離就相差351里80步(合現(xiàn)代131.3 km)的結(jié)論,這個數(shù)據(jù)就是地球子午線1度的弧長.唐朝測出子午線的長度,在世界上還是第一次.

張遂在天文學上的成就,不僅在國內(nèi)聞名,而且在世界上都有很大影響.稱張遂是中國古代偉大的天文學家,是絲毫也不過分的.張遂于開元十五年(727)十月去世時,唐玄宗親自撰塔銘,謚張遂“大慧禪師”號.

責任編輯 蔡華杰