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第8章 通過實測認識地球的科學首創

一行和尚,俗名張遂。中國古代巨鹿(今河北巨鹿縣)人,唐弘道元年(公元638年)生,開元十五年(公元727年)卒。

一行是我國歷史上著名的天文學家,青年時期便出家做了和尚,一行是其法名。

一行從小聰慧過人,勤讀苦學,對天文歷法有著特別的興趣。公元705年,一代女皇武則天的侄子武三思敬仰一行的學問,可是一行不屑與這樣的權貴之人結交,只好棄家出逃,于嵩山削發為僧。公元712年唐玄宗即位,召一行回長安主持歷法的修訂工作。一行生活在我國封建經濟、文化迅猛發展的盛唐時期,由于經濟的飛速增長,社會生產、科學技術也隨之得到了很大的發展與進步。

在歷法的修訂上,一行繼承和發展了我國天文學上的優良傳統,在日月五星運行的基礎上編制了新歷。為了便于觀測,他和機械制造師梁令瓚合作,制造出了新的天文儀器,一件是黃道游儀,用來測量太陽運行軌道;一件是渾天銅儀,用來表示日月星辰的運行周期。

一行在全國設立了12個觀測點,進行日影測量工作。在擁有了大量的實際數據之后,他重新測定了150多顆恒星的位置,并推翻古書上的定論,證明恒星的位置并不是永恒不變的。這是天文學歷史上最早的發現。

一行經過10年的努力,編出了一部當時最為精確的歷法——《大衍歷》。其內容系統、結構合理、邏輯嚴密,因此在明朝末年以前一直沿用??梢姡谖覈鴼v法上占有很重要的地位。

為了使歷法能普遍適用于全國各地,一行和太史監南宮說組織實測了子午線的長度,測量地點多達13處,以今河南省為中心,北起鐵勒(今內蒙古以北),南達林邑(今越南中部),測量范圍之大是前所未有的。測量的內容包括二分(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。這是世界上第一次用科學的方法進行子午線實測,意義是極其重大的。

為了測量北極仰角,一行設計了一種叫“覆矩”的測量工具,還根據觀測數據繪制了《覆矩圖》24幅。一行設計的這種測北極高度(即地理緯度)的工具——“覆矩圖”,在當時世界上是一種最先進的經緯度測量工具。可惜“覆矩圖”后來沒能推廣,特別是沒有應用于我國地圖的測繪。

一行等人測量的數據表明,從河南的滑縣到上蔡,北極高度差一度半,南北距離是526里270步,夏至日影相差2寸多。從而糾正了“南北地隔千里,影長差一寸”的傳統說法,并測出地球子午線一度之長為151.07公里。雖然不十分精確,卻是世界上大規模測量子午線的開端。開創了我國通過實測認識地球的道路,把地球緯度測量和距離結合起來,為天文大地測量的發展奠定了基礎。國外最早實測子午線的是阿拉伯阿·馬蒙在814年進行的,晚于我國90年。

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