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唐代僧人数学家僧一行

xiawuyouke 趣味数学故事 2022-01-05 17:51:58 294 1 数学家

唐代僧人数学家僧一行

数学家僧一行

僧一行,本名张遂(公元683年~公元727年),唐代数学家、杰出天文学家,在世界上首次推算出子午线纬度一度之长,编制了《大衍历》。佛教密宗的领袖,著有密宗权威著作《大日经疏》。汉族,魏州昌乐(今河南省南乐县)人,一说巨鹿(今河北巨鹿县)人。

01

张遂的曾祖是唐太宗李世民的功臣、襄州都督、郯国公张公谨。其父张擅为武功县令。张氏家族在武则天时代已经衰微。张遂自幼生活在关中,刻苦学习历象和阴阳五行之学。青年时代即以学识渊博闻名于长安。为避开武则天侄的纠缠,剃度为僧,取名一行。先后在嵩山、天台山、当阳山学习释教经典和天文数学。曾翻译过多种印度佛经,后成为佛教一派——密宗的领袖。

神龙元年(705),武则天退位后,李唐王朝多次召他回京,均被拒绝。开元五年(717),玄宗强行征诏一行入京,受到玄宗的款待。开元七年(719),印度高僧金刚智入京,一行追随其后,并施弟子之礼。又受金刚经诀,协助译经。开元九年(721),在李淳风的《麟德历》基础上重新修编新历。从此,一行就开始专门从事天文历法的工作。

开元十一年(723),为了测定星体位置的需要,一行与率府兵曹参军梁令瓒等人制成了黄道游仪、"水运浑天仪"。开元十二年(724),一行根据修改旧历的需要,又组织领导了我国古代第一次天文大地测量,也是一次史无前例、世界罕见的全国天文大地测量工作。开元十三年(725),善无畏来长安弘教,一行受胎藏法,在洛阳的大福先寺助善无畏共同翻译《大日经》七卷等,并著《大日经疏》二十卷,成为解释密宗理论的重要著作。又汇编经、律、论要文为《摄调伏藏》十卷(已佚)。一行与玄宗过从甚密,谈经论道,出入宫廷,同登寺阁。在京城的近十年中,一行一直在两京从事科学研究和宗教传播活动。

玄宗览奏开元十五年(727)九月,禅师卧病不起。十月八日在长安华严寺圆寂,行年四十五岁,僧寿二十四。葬于铜人原。

02

僧一行制作了水运浑天仪。

水运浑天仪是一具依靠水力而使其运转,能模仿天体运行的仪器,并可以测定时间。这个浑天仪改进了汉代科学家张衡的设计,注水激轮,令其自转,昼夜一周,除了表现星宿的运动以外,还能表现日升月落,当然比张衡的水运浑象仪更加精巧、复杂了。所以,当水运浑天仪造成之后,置于武成殿前,文武百僚观看后,无不为其制作精妙,测定朔望、报告时辰准确而叹服,共称其妙。

特别是在水运浑天仪上,还设有两个木人(相关的商州铜佛龛文物遗址仍存),用齿轮带动,一个木人每刻(古代把一昼夜分为一百刻)自动击鼓,一个木人每辰(合现在两个小时)自动撞钟。这两个木人是运用机械原理而制成的古代机器人。这是一个十分巧妙的计时机械,是世界上最早的机械时钟装置,是现代机械类钟表的祖先,比公元1370年西方才出现的威克钟要早六个世纪,这充分显示了中国古代劳动人民和科学家的聪明才智。

尽管这架水运浑天仪在使用了一段时间后,便因铜铁渐涩,不能自转而进入博物馆了。但是,一行和梁令瓒却以获得天文钟的发明权而永垂史册。英国著名科技史家李约瑟博士在《中国科学技术史》第四卷中说:高僧一行和梁令瓒所发明的平行联动装置,实质上就是最早的机械时钟,是一切擒纵器的祖先,走在欧洲14世纪第一具机械时钟的前面。水运浑天仪上刻有二十八宿,注水激轮,每天一周,恰恰与天体周日视运动一致。水运浑天仪一半在水柜里,柜的上框,有如地则自然撞钟。整个水运浑天仪既能演示日、月、星辰的视运动,又能自动报时,有二木人,每刻(古代把一昼夜分做一百刻=0.24小时=14,4分钟)击鼓,每时辰(合现在两小时)撞钟。这是世界上最早将擒纵应用于报时的装置,比外国自鸣钟的出现早了六百多年。

一行还受诏改历后组织发起了一次大规模的天文大地测量工作。这次测量,用实测数据彻底地否定了历史上的“日影一寸,地差千里”的错误理论,提供了相当精确的地球子午线一度弧的长度

一行主张在实测的基础上修订历法,在经过几年的天文观测及准备工作后,于开元十三年(725)才开始编历。他用两年时间写成历法草稿,并定名为《大衍历》。

《大衍历》以刘焯的《皇极历》为基础,并进一步发展了《皇极历》。《大衍历》共分为7篇,即步中朔术、步发敛术、步日躔术、步月离术、步轨漏术、步交会术、步五星术。《大衍历》发展了前人岁差的概念,创造性地提出了计算食分的方法,发现了不等间距二次内插法公式、新的二次方程求和公式,并将古代"齐同术"(通分法则)运用于历法计算。


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