我國(guó)古代天文學(xué)家張遂

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(xué)?博覽群書.青年時(shí)代到長(zhǎng)安拜師求學(xué),研究天文和數(shù)學(xué),很有成就,成為著名的學(xué)者.

武則天當(dāng)皇帝后,其侄子武三思身居顯位,為沽名釣譽(yù),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(dāng)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(xué),就把他召到京都長(zhǎng)安,做了朝廷的天文學(xué)顧問.張遂在長(zhǎng)安生活了10年,使他有機(jī)會(huì)從事天文學(xué)的觀測(cè)和歷法改革.開元九年(公元721年),根據(jù)李淳風(fēng)的《麟德歷》幾次預(yù)報(bào)日食不準(zhǔn),唐玄宗讓張遂主持修訂歷法.

在修訂歷法的實(shí)踐中,為了測(cè)量日?月?星辰在其軌道上的位置和掌握其運(yùn)動(dòng)規(guī)律,張遂與梁令瓚共同制造了觀測(cè)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(yùn)轉(zhuǎn),每晝夜運(yùn)轉(zhuǎn)一周,與天象相符.“渾天銅儀”的上面裝有兩個(gè)木人,用齒輪帶動(dòng),一人每刻(古代把一晝夜分做一百刻)自動(dòng)擊鼓,一人每辰(合現(xiàn)在兩小時(shí))自動(dòng)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(gè)世紀(jì),充分顯示了我國(guó)古代勞動(dòng)人民和科學(xué)家的聰明才智.“黃道游儀”的用處是觀測(cè)天象時(shí),可以直接測(cè)量出日?月?星辰在軌道的坐標(biāo)位置.張遂使用這兩個(gè)儀器,有效地進(jìn)行了對(duì)天文學(xué)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(cè)量活動(dòng).測(cè)量?jī)?nèi)容包括二分(春分?秋分)?二至(夏至?冬至)正午時(shí)分八尺之竿(表)的日影長(zhǎng)?北極高度(天球北極的仰角)以及晝夜的長(zhǎng)短等等.張遂是重視實(shí)踐的科學(xué)家,他使用的科學(xué)方法,對(duì)他取得的成就有決定作用.張遂和南宮說等人一起,用標(biāo)桿測(cè)量日影,推算出太陽位置與節(jié)氣的關(guān)系.張遂設(shè)計(jì)制造了“復(fù)矩圖”等天文學(xué)儀器,用于測(cè)量全國(guó)各地北極的高度.他用實(shí)地測(cè)量計(jì)算得出的數(shù)據(jù),推翻了“王畿千里,影差一寸”的不準(zhǔn)確結(jié)論.

在張遂以前,包括像張衡在內(nèi)的天文學(xué)家都認(rèn)為恒星是不運(yùn)動(dòng)的.但是,張遂卻用“渾天銅儀”?“黃道游儀”等儀器,重新測(cè)定了150多顆恒星的位置,多次測(cè)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(yùn)動(dòng),推翻了前人的恒星不運(yùn)動(dòng)的結(jié)論,成為發(fā)現(xiàn)恒星運(yùn)動(dòng)的第一人.英國(guó)天文學(xué)家哈雷(公元1656—1742年)也提出了恒星移動(dòng)的觀點(diǎn),但比張遂的發(fā)現(xiàn)晚一千多年.

在大規(guī)模實(shí)地觀測(cè)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(zhǎng)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(yán)謹(jǐn),演算合乎邏輯,在日食的計(jì)算上,首次考慮到全國(guó)不同地點(diǎn)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(xiàn)是比較正確地掌握了太陽在黃道上視運(yùn)行速度變化的規(guī)律.古代天文學(xué)家一直認(rèn)為太陽運(yùn)動(dòng)速度是均勻的,他們把黃道等分做365.25度,認(rèn)為太陽每天勻速地走過1度.一行通過測(cè)算提出:太陽在冬至運(yùn)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(rèn)識(shí)是比較符合實(shí)際的.張遂進(jìn)一步創(chuàng)造了不等間距的二次內(nèi)插法公式,不僅對(duì)天文計(jì)算有重要意義,而且在世界數(shù)學(xué)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(guó)13個(gè)點(diǎn)的天文大地測(cè)量.這次測(cè)量以天文學(xué)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(cè)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(gè)數(shù)據(jù)就是地球子午線1度的弧長(zhǎng).唐朝測(cè)出子午線的長(zhǎng)度,在世界上還是第一次.

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

責(zé)任編輯 蔡華杰