唐代偉大的天文學(xué)家張遂

張遂 (公元683～727年)，唐代魏州昌樂縣 (今河南南樂縣) 人，因出家為僧，法名一行。隋唐時(shí)期，是我國古代天文歷法體系建設(shè)進(jìn)一步發(fā)展和完善的重要時(shí)期，有名的天文學(xué)家和名歷法不斷出現(xiàn)，一行和他的《大衍歷》是其中的一顆璀璨明珠。

一行小時(shí)候聰明，博覽經(jīng)史，尤精歷象、陰陽、五行之學(xué)。當(dāng)時(shí)博學(xué)道士尹崇曾稱贊他說： “此后生顏?zhàn)右病！蔽淙寄狡鋵W(xué)行，想與之結(jié)交，他不屑一顧。約23歲時(shí)，便出家為僧，隱于河南嵩山、湖北當(dāng)陽山等地，達(dá)十余年。在這段時(shí)間，他除研究佛學(xué)外，繼續(xù)天文學(xué)的研究，并取得了一定成就。開元五年(公元717年)，在唐玄宗的征召下，他從當(dāng)陽山來到京師長安(今陜西西安)，充當(dāng)玄宗的顧問，曾對(duì)唐玄宗為其女兒永穆公主婚事大肆鋪張之事，直率地提出意見，玄宗“納其言，遽追敕不行”，取消了此令。

開元九年，由于李淳風(fēng)的《麟德歷》在經(jīng)歷50多年的使用后，預(yù)報(bào)日食不準(zhǔn)，且誤差較大。唐玄宗知道一行精通天文數(shù)學(xué)，令他主持修訂新歷法。自此直到他去世的6年中，是他最繁忙和展示才華的時(shí)期，在天文歷法領(lǐng)域中取得了一系列重大的成就。

一行繼承了我國天文學(xué)上的優(yōu)良傳統(tǒng)，主張?jiān)谙葘?shí)測日月五星運(yùn)行情況的基礎(chǔ)上來編制新歷，他和機(jī)械專家梁令瓚一起，并依靠一批工匠，創(chuàng)制了測量天體位置的黃道游儀和演示天象及報(bào)時(shí)的水運(yùn)渾天儀，為修訂新歷準(zhǔn)備了物質(zhì)技術(shù)條件。黃道游儀的制作參考了東漢黃道銅候儀的結(jié)構(gòu)，并進(jìn)一步考慮了歲差位移和黃白交點(diǎn)的變化，制成于開元十一年，使我國創(chuàng)造的傳統(tǒng)測天儀器結(jié)構(gòu)更加完備，是當(dāng)時(shí)世界上最先進(jìn)的觀測儀器。水運(yùn)渾天儀是用水力驅(qū)動(dòng)的能模仿天體運(yùn)動(dòng)的儀器，相當(dāng)于今日之天球儀。在球形的渾象上遍列有各星宿和黃、赤道，渾象外安裝有兩個(gè)圓環(huán)，上邊各裝一個(gè)球標(biāo)，來代表日、月。采用水力推動(dòng)齒輪，使渾象角晝夜自轉(zhuǎn)一周。日標(biāo)除每晝夜回轉(zhuǎn)一周外，沿黃道還日行一度，365天沿黃道移動(dòng)一周; 月標(biāo)在每晝夜回轉(zhuǎn)一周的基礎(chǔ)上，每27天半沿白道移動(dòng)一周; 29天多，日、月相合一次。這種有規(guī)律地演示出日、月、星象的運(yùn)轉(zhuǎn)，其精巧、復(fù)雜程度超過張衡的水運(yùn)渾象。在水運(yùn)渾天儀上還設(shè)有兩個(gè)木人，用齒輪帶動(dòng)，一個(gè)每刻 (古人把一晝夜分成100刻) 自動(dòng)擊鼓，一個(gè)每辰(約現(xiàn)在2小時(shí)) 自動(dòng)撞鐘。這是我國古代自動(dòng)機(jī)械報(bào)時(shí)鐘的始祖，比西方公元1370年出現(xiàn)的威克鐘早6個(gè)世紀(jì)。

制成儀器后，開元十二年，一行發(fā)起并組織了一次大規(guī)模的天文測量活動(dòng)。這種 “四海測驗(yàn)” 以今河南省為中心，北起鐵勒(今內(nèi)蒙古以北的貝加爾湖附近，約北緯51°)，南到林邑 (今越南中部，約北緯18°) 的13個(gè)地點(diǎn)，進(jìn)行了春、秋分和冬、夏至正午時(shí)分八尺之竿 (表) 的日影長，北極高度 (地理緯度) 以及晝夜的長短等數(shù)據(jù)的測量工作，從而為歷法推算準(zhǔn)備了必要的數(shù)據(jù)。測量數(shù)據(jù)表明，從滑縣到上蔡，北極高度差一度半，南北距離是526里270步 (唐朝尺度)，夏至日影長相差兩寸多。從而推翻了自漢代以來所謂 “王畿千里” (南北地隔千里)，“影差一寸” 的錯(cuò)誤說法。同時(shí)，一行根據(jù)南宮說的測量數(shù)據(jù)計(jì)算出，北極高度差一度，南北兩地相隔351里80步，合現(xiàn)在的長度是151. 07公里，此數(shù)據(jù)實(shí)際上是地球子午線 (經(jīng)線) 上一度的長，雖不精確，卻開了世界上大規(guī)模測量子午線的先河。國外最早實(shí)測子午線是在公元814年，由阿拉伯天文學(xué)家阿爾·花剌子模等人進(jìn)行，晚于中國90年。一行通過測量還證實(shí)了南北各地晝夜長短不同的情況，對(duì)推算日食發(fā)生的時(shí)候各地所能看到的不同食象和時(shí)刻，有一定的意義。

為了改歷的需要，一行等人用黃道游儀對(duì)日月五星的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了觀測，并重測了150多顆恒星的位置。把測得的數(shù)據(jù)與漢朝數(shù)據(jù)相比，發(fā)現(xiàn)恒星位置發(fā)生了一些變化，這是第一次打破以往認(rèn)為恒星位置不會(huì)有變化的概念，推動(dòng)了后人對(duì)恒星位置的觀測研究。他還把新測的二十八宿距離的數(shù)據(jù)引入他的歷法，從而改變了過去因襲漢朝數(shù)據(jù)的狀況。他根據(jù)實(shí)測數(shù)據(jù)把黃道分成72等分，在星圖上按每個(gè)分點(diǎn)的真實(shí)位置畫一個(gè)點(diǎn)，并把這72個(gè)點(diǎn)用平滑曲線聯(lián)接起來，得到一條正確的黃道，糾正了過去把黃道畫成和赤道同樣大小的一個(gè)正圓的錯(cuò)誤。

為了編制新的歷法，一行在大規(guī)模地觀測和吸收前人研究成果的基礎(chǔ)上，于開元十三年開始編制，到開元十五年完成了初稿，取名 《大衍歷》。同年，一行去世。經(jīng)張說、陳玄景等人整理編次，共52卷。

《大衍歷》編制的成果包括： 《歷議》 10卷，對(duì)古今歷法優(yōu)劣進(jìn)行專題討論與評(píng)議; 《古今歷書》24卷，是對(duì)前代各家歷法研究的論集; 《天竺九執(zhí)歷》1卷，是關(guān)于印度歷法的譯著和研究; 《略例奏章》1卷，是關(guān)于歷法的理論性探討; 《開元大衍歷經(jīng)》7章1卷，是新歷法本身的內(nèi)容; 《立成法》 12卷，是新歷法本身的各種數(shù)值表; 《長歷》3卷，是依新歷法推算而得的古今若干年代的日月五星位置的長編。從體系上看，內(nèi)容豐富多彩，又結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)完善，是中國古歷法史上的一個(gè)創(chuàng)舉。若從《大衍歷》本身的編次體例考察，它分為7章，即： “步中朔” (計(jì)算節(jié)氣、朔望等)、“步發(fā)斂” (計(jì)算72候等)、“步日躔” (計(jì)算太陽運(yùn)動(dòng))、“步月離” (計(jì)算月亮運(yùn)動(dòng))、“步軌漏” (計(jì)算日影和漏刻長度)、“步交會(huì)” (計(jì)算日月交食) 和“步五星” (計(jì)算五大行星的運(yùn)動(dòng))。其結(jié)構(gòu)合理、邏輯嚴(yán)密，成為后世歷法體例的圭臬。

一行在天文、歷法、儀器制造和數(shù)學(xué)方面都有著很大的功績，是一位在我國科學(xué)技術(shù)史上卓有建樹的著名天文學(xué)家，他的偉大貢獻(xiàn)不僅在國內(nèi)聞名，而且在國外也有很大的影響。他在天文學(xué)上得出的結(jié)論，比世界著名天文學(xué)家早1000多年。