520 历史上的今天与天文：僧一行和子午线

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历史上的5月20日      唐玄宗根据天文学家僧一行的建议，在公元724年的5月20日，令太史监南宫说于河南、北平用日昝及极星测子午线。这是人类历史上第一次测量子午线。 我国古代天文学家僧一行 僧一行被誉为我国古代四大杰出的科学家，他在世界上第一次测量出子午线的长度。他在历法科学上也作出了重要贡献，他和梁令攒共同创造了“黄道游仪”和“水运浑仪”等大型天文仪器。后人称赞它是“历千年而无差”。天文学、地理学和测量学中有一个基本数据——子午线长度。子午线就是地球的经度线。知道子午线的长，地球的大小就可以计算出来了。 唐开元十二年，我国在一次大规模的大地测量工作中，得出了“大率……三百五十一里八十步而差一度”的数据，即子午线1度长351里80步（唐代1里=300步，1步=5尺，1尺=24．525厘米）。这是世界上所进行的第一次子午线长度的实际测量和所得到的第一个子午线长度数据。作为“科学史上划时代的创举”（李约瑟语）的这次测量，它的主持人是一位僧人——行禅师。 一行在出家为僧前俗姓张，名遂，邢州巨鹿（今河北巨鹿县）人。他的曾祖父是唐初功臣张公谨，父亲当过县令。但家道中落，史载“僧一行幼时家贫”。他从小“博览经史，尤精历象阴阳五行之学”。后因武则天之侄武三思想结交他，他恶权贵，便“逃匿以避之，寻出家为僧，隐于高山，师事沙门普寂”。据考，其时约在神龙元年（705），一行23岁。一行在深山古刹潜心修行、学习10余年，精研佛学经义、阴阳五行、天文地理、历法算术等，成了名闻一时的博学之士。 开元五年（717），一行应唐玄宗召自荆州当阳山寺院（今湖北当阳县内）进京，成为皇帝的一名顾问，时年35岁。唐玄宗知道一行精通天文数学，就请他主持修订新历法。而一行由此开始，进行了造仪观象、实测子午线等一系列卓越的天文活动。 公元723年，一行造出了两种了不起的天文仪器，一是“黄道游仪”，一是“水运浑仪”。黄道游仪，是用来观测日月星辰的位置和运行情况的。一行用这种新仪器观测到太阳的运行速度是不均匀的，冬至时最快，夏至时最慢，春分和秋分时速度平均，这为确定一年中24个节气，提供了更新的科学依据。一行还发现恒星不恒，也在运动，从而推动了人类对恒星的观测和研究。水运浑仪，是用水驱动的能模仿天体运行的仪器。它用铜铸成，在刻画和镶嵌着星宿、赤道及周天度数的圆球形浑象外面，加两个可以转动的环，分别代表太阳和月亮。利用水力转动齿轮系，使浑象一昼夜向西回转一周，“月亮”经29天，向东回转一周，“太阳”需要365天向东回转一周。这样就可以表示出太阳、月亮和地球的运行周期。水运仪上还有自动报时装置，每隔一刻自动击鼓，每到一辰自动撞钟，是世界上最早的天文钟，它比1370年出现的威克钟早了600年。 开元十二年（724）起，一行主持全国大规模的天文大地测量，从北纬17度到51度的十二处地方都设了观测点，记录二至二分日正午日影长度、北极高度、昼夜长短、日食食分时刻等。其中，太史监南宫说在河南选定四个点，位处正南正北方向，在同一子午线上，实测其至分日日影长度和北极高度，发现有两点相距526里270步（唐制）而日影已差2寸1分，这就否定了自《周髀算经》以来认为“日影子地，千里而差一寸”的错误观点。而这两点的北级高度相差1度半，故子午线1度半长526里270步，折合1度长351里80步，相当于今129·22公里。现代的测量数据是：子午线度长111．20公里，两相比较，有18．02误差。90年后，国外才有阿拉伯天文学家阿尔·花拉子模在幼发拉底河北的平原上所作的子年线长度的实测（814年）。 公元725年，一行开始了正式修历。他根据实测得到的资料，参考了古代历法，特别是吸收了隋朝天文学家刘焯的皇极励的优点，经过两年辛勤的努力，终于于727年完成了《大衍历》的初稿。《大衍历》比较正确地掌握了太阳运动的规律，把一年中的24个节气分成四段，秋分至冬至，冬至到春分是88．89天，春分到夏至却是93．73天。这样定出来的节气更接近实际观测。 《大衍历》内容系统，结构合理，逻辑严密，此后世修订历法，都采用《大衍历》结构，直到明朝末年西方历法传入我国，才有所变化。由此可见《大衍历》在中国历法史上的重要性。一行也因此作为我国古代著名的天文学家，被载入史册。 5月20日的其他历史大事记 1519年5月20日，“文艺复兴”时期的巨人达·芬奇逝世。 达·芬奇的艺术声誉极高，在科学技术方面的也有非常重大的贡献。达．芬奇早在哥白尼创立日心说之前，就否定了地球中心论，在牛顿发现万引力之前，就提出了重力法则。达．芬奇一生中还设计了许多机构，逝世后遗留下来的速写、手稿、设计图约7000余件。

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