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僧后生可畏行:子午线的衡量【德晋彩票app】

时间:2019-11-02 02:15来源:文学资讯
张遂一行和尚,用复尺测出了纬度,更重要的是有了纬度就可以去计量一度子午线的长短,可以计算整个子午线的长短。当时他算出每度弧长132.03公里,虽与现在测得的111.2公里相比还

  张遂一行和尚,用复尺测出了纬度,更重要的是有了纬度就可以去计量一度子午线的长短,可以计算整个子午线的长短。当时他算出每度弧长132.03公里,虽与现在测得的111.2公里相比还不甚精确,但这在世界上确是第一次实测子午线每度的弧长。前面第三回我们曾讲过阿基米德和埃拉托色尼测量地周,但那还是一种推算,并不是实测子午线。在张遂之后90年,到公元814年,阿拉伯人才在幼发拉底河平原上进行了一次子午线的测量。

唐代开元二十年,也就是公元724年,唐朝上下一片忙碌景象。这并不是平日的皇帝出征、帝后封仪。在这场浩浩荡荡的活动中的指挥者,也不是威严高贵的 皇帝,而是一名打扮平常的光头和尚。可是,请别小看了这名出家僧侣,他可是皇帝亲自钦点来到宫中的。来此所为何事?其实也只是一件如今看来并没有什么大不 了的事,即重新为国家制作历法。但在当时,这的的确确是一件很是不简单的浩大工程。 在这之前,我国古代都沿用西汉时期《周髀算经》中 的日影一寸,地差千里的测量方法;但随着人类生产、生活的发展,这种原始的测量方法已经日渐暴露弊端。而且,在人们的生活中,也渐渐发现了这种测量方 法的错误。于是,人们开始了在全国范围内的小规模的测量。当历史进入到唐代开元年间后,唐玄宗开始下定决心重新测量子午线,并据此更定历法,于是便开始了 上文的那一幕情景。 这名僧侣,乃是我国古代史上大名鼎鼎的唐代天文学家僧一行。僧一行俗名张遂,生于唐高宗永淳二年。他自 小博览群书,对于历象、阴阳五行尤其感兴趣。后来,他因不愿与武则天的侄子武三思交往,来到会善寺,遇到高僧普寂,一行佩服普寂渊博的学问,于是剃度出 家,拜普寂为师,取法名一行。僧一行出家之后,开始游方讲学,借此走遍了大江南北的名山古刹,因此很系统地学习了各家的佛学经义,以及天文、地理、阴阳五 行、数学等,渐成一名博学之士。 唐玄宗李隆基即位后,接连下达求贤诏书。而唐玄宗更是久闻僧一行的大名,有意想要召见他,于是屡屡下 达诏令接见僧一行,均被其拒绝。于是,公元717年,唐玄宗特地派族叔张洽来到僧一行隐居地荆州当阳山寺院,强迫他进京。据后人传闻,当初僧一行一到 京城就很快被唐玄宗召见,问及有何特长时,僧一行说只是记忆力好些。于是,唐玄宗当即让太监取宫人名册,一行看一遍后,就将宫里所有的人的姓名、年龄、职 责依次背出。唐玄宗听后大为叹服,当即走下御座,恭恭敬敬的连称僧一行为圣人,自此挽留僧一行住在兴庆宫中的光太殿,成为了唐玄宗的顾问。 而唐玄宗要重新测量子午线,却又因何而起呢?且说,唐代自高宗开始即采用采用《麟德历》,到唐玄宗时期已用了50多年。而至开元九年,根据《麟德历》推 算,九月巳日应发生日食,但观测结果却有较大误差,于是唐玄宗下令改历,并把这项任务交给了一行。开元十二年,僧一行开始着手准备这事,首先他 开始测量子午线的长度。 子午线即地球的经度线,测量子午线长度可以确知地球的大小。子午线长度是地理学、测地学和天文学上一项重要的 基本数据。史料记载,当初僧一行在全国的测量地点达12处,具体的测量范围则是以今河南省为中心,北起铁勒(今内蒙古自治区以北),南达林邑,测量范围之大前所未有。测量内容包括每个测量地点的北极高度,以及冬至、夏至、春分、秋分那天正午八尺之竿的日影长度。这次测量活动,以太史 监南宫说等人在河南滑县、浚仪、扶沟和上蔡四处的测量最为重要,因为这4个地点的地理经度比较接近,大致是在同一经度上。他们除了测出四处的北 极高度和日影长度外,还测出了这4个地点之间的距离。一行从南宫说等人的测量数据中,计算出南北两地相差351里80步(唐朝尺度,合现代长度 129.22公里),北极高度相差一度。而这个数据,就是地球子午线一度的长。同现代测量子午线一度的长111.2公里相比,一行的数据虽然有较大的误 差,但这是世界上第一次实测子午线长度的记录。英国著名科学家李约瑟评论道:这是科学史上划时代的创举。事实上,国外最初实测子午线长度,是公元 814年阿拉伯天文学家进行的,这比我国要晚了90年。 在完成大规模实地测量工作之后,僧一行等人开始使用天文仪器观察日月星辰运行 情况,据此取得了大量可靠的数据。公元725年,僧一行开始正式着手制订新的历法《大衍历》,然而由于多年积劳成疾,僧一行只在完成初稿就去世,最后 由张说和陈玄景等人完成历法的制订。公元729年,《大衍历》颁布执行;公元733年,《大衍历》传入日本,又在日本使用了将近100年的时间。

  这位年轻人是谁呢?原来他姓张名遂,法名一行(683-727),从小好学,尤爱天文历算,只因权贵所逼,在河南嵩山的嵩岳寺里出家为僧。那嵩岳寺也是有名的寺院,武则天当皇帝时曾把这寺定为她的行宫,里面有不少高僧和藏书。张遂在这寺里住了几年,通读藏书;研习数学,但很快他又不满足于现有的学习条件。听说浙江天台山有一位高僧,便千里迢迢来这里请教。再说这位老僧见张遂眉清目秀十分聪慧,心里也很喜欢,使领着他打开一间间僧房,去看那满墙满架的藏书,全是些《周髀算经》、《九章算术》、《海岛算经》、《孙子算经》、《夏侯阳算经》、《张正建算经》、《缀术》、《缉古算经》、《五曹算经》、《五经算术》之类的珍籍。还有一些从印度传入的算书、算法,墙上画的也尽是些勾股图、割圆图、纵横图,把个张遂喜得开一间房念一声阿弥陀佛。从此他便在这里住下,遍读藏书,面请机宜,直到公元710年,才又回到嵩岳寺里。这是张遂一生最重要的阶段,至于他学到了什么天机,史书无载,作者也就无从披露。

  张遂的尺子叫“复矩“,不但能测出北极高度,而且这个度数同时也就是地球北半球的纬度。这是因为地球是个圆形,一条子午线穿过南北两极,当我们站在北极时,北极星正在头顶,与地平线垂直成90度。如果站在赤道时,若北极星与地平几乎重合,成0度。沿着子午线走,北极星的高度也就逐渐变化。这尺子到底是怎样造出来的,无从可考,但这实在是一个了不起的创造,今日凡学过平面几何的人都可以试着去验试一番。

  再说张遂发明“复矩“,领导了大规模的天文测量,在掌握大量数据的基础上,又研究了日月蚀,节气令,编制了《大衍历》,倾满腹学问,一身精力全责献给天文事业。开元15年(727年)10月,唐玄宗要到洛阳出巡,照例把张遂带在身边。这时他已积劳成疾,勉强随着那大队车马,昏昏沉沉地出了东门,到了新丰(今陕西临潼县东北),便不省人事了。玄宗闻讯,急忙赶到帐前探视,只见张遂半睁法眼,细声说道:贫僧一生观星尚不能穷其究竟,今当升天,再去究其细微。愿陛下早早颁行新历,以利民生。”说完溘然长逝,时年44岁。玄宗君臣自是一番痛哭。张遂所言升天之事,后来亦有应验,那就是公元1977年7月,中国科学院紫金山天文台把新发现的并被国际上承认的四颗小行星赋予了中国古代科学家的名字,其中之一就有一行和尚,其他三个是张衡、祖仲之、郭守敬。这是后话,留后再表。

  话说祖冲之推算圆周率后,告诉儿子说这数字如天机一般珍秘,要他切切记住。那祖暅倒随口念出一句“山巅一寺一壶酒(3.14159)”真的又引出一段故事。时过250年,到了唐中宗年间。在今浙江省天台县,有座天台山,山上草木葱笼欲滴,层峰叠嶂入云,海风习习,仙雾飘飘。山巅有一寺名国清寺,寺不大而甚雅,僧不多而道深。每日里松涛流水伴着那晨钟暮鼓,别是一番风韵。这日住持和尚在僧房坐着,旁边坑桌上放着一壶用山前桃花,山后梅瓣,房前竹叶,寺后松针酿成的功果酒。这位老僧也不知姓甚名谁,几多年纪,白眉下一双慧眼炯炯有神。老僧命弟子取来一个朱漆木盒,抓出一把檀木算筹,在桌上横竖相间地摆开,算了起来。也不知过了几个时辰,窗外竹影斜移,室内香烟缭绕,静得落针可闻。几个弟子垂手恭立,猜不透师傅今日为何茶饭不吃,如此潜心。忽然,老僧将手中算筹一拍,说道:“今日当有弟子前来求见,已到山前,何人下去为他领路?”一位小僧连忙应声下山。过了一个时辰,老僧又将算筹一拍,说道:“今日当有异人而至,门前流水合该西流。”言犹末毕,山门外水声哗哗,几个弟子忙推窗而望,只见平日东流的溪水,忽折而返西,那水面上的落花飘叶也都漾漾荡荡地向西飘去,遇有高坎小坡处,都能顺渠而上,像有什么吸着一般。几个僧人大鸳失色,啧啧不止。这时僧房门开,只见小僧背后跟进一个二十四、五岁的青年,一双芒鞋,风尘仆仆。一件袈裟,斜披肩上,一看就是远游而来。老僧微微启目,见这人气色沉静,犹如松间明月,谦恭有志,又如新竹之有节,果可深造;不觉笑上眉梢。这年轻人见老僧看他,忙双手合掌道:“小僧有礼,弟子拜见师傅。”老僧忙离座下地用手扶住,说:“前几日我就算出你要来求我算法,今日在此坐等多时了。我不久当西去,这么多算书、算法正愁无人可传,今日你来真是天作之合。”说着便取过桌上酒壶,旁边早有人递上空杯,那年轻人连忙摆手推辞。老僧说:“我们佛家向来不食酒肉,但我这酒,非一般水酒,每逢收徒都要赠送一杯。”那青年双手接杯,一饮而尽,顿觉四体轻快,耳聪目明,心里愈加沉静如水,好似道行又长了一寸,便连忙合掌再谢老僧。

  佛门静静好养心,摆脱烦恼做学问。 参破禅机悟天机,化做碧空一颗星。

  正是:

  这天夜静时分,张遂又登上长安城里的天文台仰观星空。浮云似水,繁星如麻。他一一辨认看星座,计算着它们的位置、亮度。突然背后有人说道:“夜已很深,法师还未休息啊。”张遂转身,见一中年汉子,长袍便服,正拱手施礼。他借着月光细看,忙道:“南宫先生,原来是你,何时返京?”“我今日下午回到长安,知你定在这里观星,便来找你。有一件事扰得我坐卧不安,所以匆匆来见。”原来这人叫南宫说,是张遂派到河南阳城的天文测量队的队长,也是他组织这次全国大测量的主要助手。测量工作有一项主要内容就是量出各地不同的“北极高度”。因为地球是个圆形,各地地平线对北极星仰角不同,这仰角叫做北极高度,肉眼看到的北极星的高度也就不同。但是怎样测算这个角度呢?南宫说在野外作业中碰到了这个问题,很觉为难,因此特来向张遂请教。张遂听完来意,便说:“贫僧看到各队送回的星表、数据,这几日也在思虑这件事。我这里有一把尺子或可试用。”说着从怀中取出一把直角拐尺,角间有一弧形刻度,角顶有丝线,系一铜锤。张遂整了整袈裟,仰面找见北极星。只见他将拐尺举起,长边对准眼睛,同时指向北极星;铜锤缀线,自然下垂,他用手指指着垂线与短边的夹角,读出弧上的度数,说:“这就是地平线与北极的夹角,也就是北极的高度,你可拿去试测。”南宫说一时还想不出,这个简单的拐尺如何能运测带算,一下就解决了一个复杂的难题。便道:“敢问师傅,这件宝器可是当年天台寺里所传?”张遂哈哈一笑说:“南宫先生想到哪里去了?你我研究天文,推算历法,三、四年来哪件仪器不是靠自己动手,何来神助。快拿去使用,还望在测试中不断改进呢。”

  再说张遂出家为僧的这些年月,却是社会上斗争极其激烈的时期。公元704年武则天病死,中宗李显即位。710年李显又被毒死,睿宗李旦即位。到了第三年,李旦自觉无能,便将皇位让给儿子玄宗李隆基。这李隆基倒是个有为君主,他二十七岁即位,年富力强,有志于改革。开元元年(713年)他连连下求贤诏书,徵召有才之人,717年又特意遍访有才的功臣弟子。张遂的祖上曾对朝廷有功,因此被徵调回京。玄宗对他极为尊重,常请教一些科学方面的问题,张遂因此竭尽全力,改革历法,制造天文、计时仪器。到开元十二年(724年),他又领导了全国大规模的天文测量。各测量队在北起今河北蔚县,南到今越南河内、顺化的漫长的路线上观察日影、星辰的变化,测得的数据全都及时送回长安,由张遂淮总计算。

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