僧一行与子午线测量

作者: 郭赛珍(湖南)文

僧一行,是我国古代著名的天文学家,俗名张遂,今河南南乐县人。他从小刻苦好学,后因不愿与武三思(武则天侄儿)交往而出家为僧,隐居于河南嵩山。出家之后,一行仍然勤奋攻读,并千里跋涉,求师闻教,学识渊博,被朝廷征召,主持参与全国历法的制订工作。一行在前人的基础上,大胆创新,进行了一系列实测工作,取得了重大成就。

为了使历法适用于全国各地,一行领导进行了大规模的实地测量。他发明了一种名为“复矩图”的测量仪器,供测量之用。测量地点共选择12处,分布范围很广,唐朝疆域的南北两端都设有测量地点,测量内容包括每个测量地点的北极高度,冬、夏至日与春、秋分日太阳在正南方时的日影长度。其中以南宫说等人在河南白马、浚仪、扶沟、上蔡四处的测量最为重要。这四个地方的地理经度比较接近,大致是在南北一条线上。南宫说等人直接度量了4个地点间的距离,其结果证实了自南朝何承天起就被否定了的汉以前关于“南北地隔千里,影长差一寸”的说法。一行从实测中得出了南北两地相差351里80步,北极高度相差1度的结果。我国古制是里为300步,1步为5尺,一周天为365度又四分之一度,换算成现代单位,即为南北相距129.22公里,北极高度相差1°。这实际上就是地球子午线1°的长度。与现测量值1°长111.2公里相比较,虽有误差,但这是世界上用科学方法进行的第一次子午线实测。在实测和对前人谬说的批判中,一行初步意识到,在很小的有限空间范围得到的认识,不能任意向大范围甚至无际的空间推演,这是我国科学思想史上的一个重大进步。