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一行禅师在天文历法上的贡献  

2011-05-18 13:44:25|  分类: 大德圣迹 |  标签: |举报 |字号 订阅

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  《法音》1984 年第 01 期(总 17 期)  作者:高照

 

  1983年是我国唐代著名高僧一行禅师诞生一千三百周年。这位受到国内外佛教界尊崇的大师,不但在佛学方面有很高的成就,成一家之言,而且在我国天文历法方面作出了杰出的贡献。

  一行,巨鹿(今河北巨鹿县,此据《宋高僧传》本传;《旧唐书》本传作魏州昌乐县,在今河南南乐县境)人,原名张遂。他从小博览经史,长通天文历算之学。二十一岁出家为僧,曾协助善无畏三藏的译经事业,有《大日经疏》等八种佛学著述,是我国密宗教理的组织者。

  一行四十四岁那年,被唐玄宗请到京都长安做顾问。他在长安生活了十年,主要从事天文、历法的研究工作,并取得了卓越的成就。

  在长安时,他奉命制定《大衍历》。这是一部先进的历法,分成七篇,包括平朔望和平气,七十二候,太阳和月球每天的位置和运动,每天见到的星象和昼夜时刻,日食、月食和五大行星的位置。

  一行对数学也有贡献。隋朝天文学家刘焯制定《皇极历》时,首创等间距二次内插公式(一种求函数值的方法),用来计算日月的运行。一行更进一步首创了不等间距的二次内插公式。

  测量子午线的长短,是一行在天文学上另一项成就。开元十一年(725),他倡议测量河南的平地,测出子午线每一度长351.27唐里(1唐里合454.36米)。这是世界上测量子午线的开始,比阿拉伯人在美索不达米亚(今伊拉克)的测量早九十年。这项工作是由太史监南宫说(悦)领导进行的,但其中也有一行的功绩。

  一行观测天象,发现了恒星的移动,比1712年英国人哈雷的发现,几乎早了一千年。

  一行和技工梁令瓒等制造了黄道游仪和水运浑仪等天文仪器。水运浑仪不仅是天文仪器,还是世界上第一只用机械转动的钟。水运仪上面有星宿赤道和周天度数,用水力推动轮子转动。一日一夜,天体旋转一周。而另两个轮子,缀有日月,也能转动。二十九转有余而日月交会,三百六十五转而日周天。他用木柜做地平,使仪器一半在地下。地平上有两个木人,面前放着钟鼓,每刻击鼓,每个时辰(两个小时)撞钟,都由柜中的轮轴操纵。

  我国古代的计时器,叫做刻漏,是让水以均衡的速度滴出,看水量的多少,就可以知道时间的早晚。这种计时器不靠机械转动,不是真正的钟。一行和梁令瓒制造的水运浑仪才是一种惊人的天文钟。它既能表示天象,又能计时。它的发现具有十分重要的历史意义。

 

 

唐代中原著名高僧一行和尚

  李豫川  《禅》1999 年第 1 期

      一千二百六十年多前的唐开元年间,一位身披袈裟的和尚,率领一支经过训练的测量队,不畏严寒,不避酷暑,风餐露宿,跋涉万里,对祖国疆域进行了一次空前的天文大地测量。这次测量,北起北纬五十一度的铁勒回纥部(当时唐朝设置的瀚海都督府,在今蒙古人民共和国乌兰巴托西南的喀拉和林附近),南达北纬十七度的多邑。以黄河为中心,遍及朗州武陵(今湖南常德)、襄州(今湖北襄樊)、太原府(今山西太原)和蔚州横野军(今河北蔚县东北部)等十三处。重点是中原大地北起卫河东岸的白马(今河南滑县),南至汝河之滨的上蔡,中经浚仪(今开封西北)、扶沟这一横跨黄河南北的漫长地带。
这次划世纪的测量,不仅正确计算出了中国各地昼夜不同的准确时间,而且测出从滑县到上蔡的北极高度相差一度半,两地实际距离为五百二十七里二百七十步(唐代长度,一尺等于现在的二十四点五六厘米,五尺为一步,三百步为一里)。从而得出每三百五十一里八十步(折合现代一百二十九点二二公里),北极高差一度的结论。相当准确地提供了地球子午线一度弧的长度,纠正了我国最古的天文算学著作——《周髀算经》关于子午线“王畿千里,影差一寸”的错误计算公式,对人们正确认识地球作出了重大贡献。主持这次天文大地测量的和尚,就是唐代杰出的天文学家一行。
      据《旧唐书·一行传》记载,一行原籍魏州昌乐县(今河南南乐县境),生于唐高宗李治弘道元年(683),本姓张,名遂,是唐初功臣张公谨的后裔。少年时代家境贫寒,常依赖他人接济度日。但他天资聪慧,刻苦好学,记性过人。一篇数千字的文章,他看后可以一字不漏地背诵出来。二十岁左右到长安(今陕西西安)拜师求学。当时京都有位学识渊博的道士,送给他一本西汉扬雄(前56-11年)所著的《太玄经》。他经过几天几夜的潜心研读,居然很快弄懂了书中的道理,写出了具有自己独特见解的论文——《大衍玄图》和《义诀》各一卷,阐释晦涩难懂的《太玄经》。得到著名的藏书家尹崇的奖誉,名声大振,成为京城有名的学者之一。
      武则天(624——705)登基后,她的侄子武三思(?——707)官居尚书,封梁王,专擅威福。他为了沽名钓誉,到处拉拢文人名士为其效劳,指名要与张遂结交。张遂秉性正直,平时十分憎恶这些倚仗权势、不学无术的皇亲国戚,遂隐而不见。适值此时,普寂禅师到中岳嵩山弘扬禅法,张遂参听之后,有所觉悟,乃于嵩阳寺礼普寂为师,落发为僧,得法名一行,时年约二十五岁(708年)。
      出家之后,他得到普寂的许可,四处游方参学。北宋释赞宁(919——1001年)所撰《宋高僧传·卷五》说他只身三千里,到浙江天台山国清寺从一位隐名的大德研习数学,工巧明的造诣因而更深,名声也就更响亮了。唐睿宗李旦于是710年即位后,曾遣东都留守韦安石以礼征聘二十八岁的一行和尚;但他称疾坚辞,却徒步到湖北当阳玉泉山,拜悟真律师学习毗尼,并探讨天文。
      开元五年(717),唐玄宗李隆基命一行的族叔、礼部郎中张洽亲自去武当山请一行入朝,协助善无畏(637——735)在洛阳大福先寺翻译《大毗卢遮那成佛神变加持经》(即《大日经》)。
      但李隆基请一行进京的主要目的,是为了整理历法。当时观察、计算天文与使用历法都是沿袭古代的旧方法,谬误百出。如测定夏至这一天的日影长度,就是按照古代典籍——《尚书·考灵曜》和《周髀算经》中所载,于夏至日正午时刻,在南北相距一千里的两个地点,用八尺高的标杆(古代称之为表),测量出太阳阴影长度相差一寸。这种没有科学根据的方法,在唐以前观察宇宙天文中一直占据着统治地位,成为“盖天说”等错误宇宙学说的重要组成部分。尽管从南朝到唐初的杰出学者何承天(370——447)、刘焯(544——610)、李淳风(602——670)等人都根据各自的观察,对这种计算方法提出了异议,但由于没有大规模地系统测量验证,致使这一错误的观点一直阻碍着人们正确地解释地球、宇宙和认识日月五星运动的周期。也由于这个原因,致使沿用的历法误差越来越大。再加上当时计算时间统一以京都的漏刻(计时器)为准,没有考虑各地的时间差,因此经常出现计时不确以至日月蚀计算不准的现象。《旧唐书·天文志》云:“开元九年(721),太史频奏日蚀不效,诏沙门一行改造新历。一行奏云:‘今欲创历立元,须知黄道进退,请太史令测候星度。’”这就要求修改历法,规定各地不同的漏刻制度,确定各地日影长与漏刻日夜分差;以精确计算出日月星辰的运行情况和发生日蚀时各地能看到的不同蚀相及时刻。这些,都迫切需要在全国范围内进行一次大规模的天文大地测量。
      开元九年,一行开始草拟《大衍历》,至开元十五年(727)完成,首尾达六年之久。这段时期,他的工作非常紧张。在历法方面,他要做许多准备工作,如《新唐书·艺文志》所记载的《历议》十卷,《历立成》十二卷,《历草》二十四卷,《七政长历》三卷等书,都是为草拟《大衍历》所作的重要文献。此外,他还要收集实测的资料,制造天文仪器以供测候之用。
      据《新唐书·天文志》记载:开元十一年(723),一行和率府兵曹参军梁令瓒(机械制造家)合作,用铜、铁制成测定日月星辰位置和运行规律的“黄道游仪”。测候结果,证实了恒星的位置较上古有移动。他画成三十六张图,深得李隆基的赞许,亲为“黄道游仪”制铭。接着,一行又受诏和梁令瓒等人制造“浑天铜仪”。浑天仪是我国古代天文的重要仪器,创始于西汉武帝时的落下闳。东汉安帝刘祜元初四年(117),张衡(78——139年)将浑天仪改用漏水来转动。汉以后,又屡有改进;尤其是经过一行和梁令瓒的努力,才比较完备。《旧唐书·天文志》云:“铸铜为圆天之象,上具列宿赤道及周天度数。注水激轮,令其自转,一日一夜,天转一周。又别置二轮络在天外,缀以日月,令得运行。每天西转一匝,日东行一度,月行十三度十九分度之七。凡二十九转有余而日月会,三百六十五转而日行匝。仍置木柜以为地平,令仪半在地下,晦明朔望,迟速有准。又立二木人于地平之上,前置钟鼓以候辰刻,每一刻自动击鼓,每辰则自动撞钟。皆于柜中各施轮轴,钩键交错,关锁相持。既与天道合同,当时共称其妙。铸成,命之曰‘水运浑天俯视图’,置于武成殿前以示百僚。”
      《新唐书·天文志》云:“中晷之法:初(李)淳风造历,定二十四气中晷,与祖冲之(429——500年)短长颇异,然未知其孰是?及一行作《大衍历》,诏太史(指太史监南宫说,太史官大相元太等人)测天下之晷,求其土中,以为定数。”这就是用圭表测量日影于同一时刻在各地投影的差数——“影差”,以计算太阳距离赤道南北远近的方法。如太阳走到最北而位置最高的时候,圭影最短,就是夏至节;太阳走到最南而位置最低的时候,圭影最长,就是冬至节。依此可以区分二十四节气和测定时刻。一行根据当时实地测量的结果,得出“大率三百五十一里八十步而差一度”的结论,比公元814年回教王阿尔马蒙的实测子午线要早九十年。
      为了使各个测量点能准确测出冬至、夏至、春分、秋分四天正午时刻的日影长度和漏刻昼夜分差,一行发明了一种新的测量仪——“复矩”。测量时,只需将“复矩”直角尺的一边指向北极,另一边与悬拉直角顶点的重锤悬线间的夹角就成为北极地平的高度。“复矩”成为各测量点重要而简便的仪器。据《新唐书·天文志》记载,一行还作有《复矩图》,南自丹穴,北至幽都,极高每移动一度,就注明它的差数。可用以确定日蚀的偏全和昼夜的长短。后来昭宗李晔时代(889——903年)的边冈重订历法,认为《复矩图》非常精粹,是不可磨灭的作品。
      一行还建造天文台,彻夜观察星宿的变化,测出一百五十多颗恒星的准确位置。发现恒星的黄道座标与古代历法记载有出入,于是提出恒星位置在天体中不断移动的学说,修正了自汉以来沿袭了八百多年的有关二十八星宿位置的论点,从而引起了人们对恒星变动的观察注意。
      在这次天文测量中,最有特殊意义的,还是从白马到上蔡一线的四点大地实测,得出北极高差一度,相应南北地面距离即子午(经)线一度弧长三百五十一里八十步这一重要结论。除了当时在测量中天文与气象物理因素(诸如太阳视半径、蒙气差和视差等)的条件限制外,能在一千二百六十多年前测出这样高的精度,是十分难得的。在驳斥世代沿袭的“王畿千里,影差一寸”的错误说法时,一行指出:“凡日晷之差,冬夏至不同,南北亦异;而先儒一以里数齐之,丧其事实。”他不仅纠正了前人在数值上的谬误,更重要的是从宇宙结构的高度,指出这种论点本身就不能成立。因为冬至日影和夏至日影差本来就不该相同;距离相等的高纬度地区和低纬度地区,日影也不会完全一样。这就从根本上否定了古人的“盖天说”。通过此次实地测量,为计算地球大小提供了实测数据,为后起的天文大地测量学奠定了基础。当时所用的观测天文来校正漏刻计时,以北极高差来验证地面里差的方法,堪称现代测时工作和大地测量工作的先驱。
      由于大规模地进行实地测算,验证了南北各地昼夜长短不同的情况;推行各地不同的漏刻制度,从而为改进历法提供了科学依据。在此基础上,一行编成《大衍历》。这部新历较为准确地阐明了地球围绕太阳运行速度的规律,提出了正确划分二十四节气的方法,对科学解释天文现象,促进农业生产的发展,都起了重大作用。后来,太史令用灵台候簿核对,证明与《大衍历》相合的达十分之七、八。所以,《新唐书·历志》云:“自太初(汉武帝刘彻年号,相当于公元前104——前101年)至麟德(唐高宗李治年号)历有二十三家,与天虽近而未密也。至一行,密矣。其倚数立法,固无以易也;后世虽有改作者,皆依仿而已。”北宋著名科学家沈括(1030——1049)也说:“开元《大衍历》最为精密,历代用其朔法。”
      一行关于《大衍历》的著作,流传至今的已经很少了。唐宋时人,对一行技艺之巧,历算之精,十分敬佩,以致别人的许多有关著作,也用一行的名字刊布。笔者检索史籍,发现用一行名字刊布的著作,竟达三十二种七十五卷之多。其中大部分可断为伪托,但由于多已佚失,目前无法一一详细考定。至于《后魏书》所载《天文志》,则可能是一行的作品,然也散失,无从稽考。
      一行主持的世界上首次子午线测量工作,是一次以科学战胜迷信,重视实践,勇于创新的伟大创举。他对天文学的巨大贡献,将永垂史册。
      一行还是我国密宗教理的组织者,是传承胎藏、金刚两部密法的大阿奢黎,其代表作《大毗卢遮那成佛经疏》(即《大日经疏》),据说是一行笔记善无畏口授的秘义而成。该书对于中国密宗的贡献,除了把《大日经》中“文有隐伏,前后相明,事理互陈”(见一行弟子温古所撰《大日经义释序》)的地方解释明白,保存了善无畏所传的图位,注明了许多事相的作法与意义之外,更重要的是弘扬大乘佛教世出世间不二的积极精神,使密宗教理合理化。而一行,正是这种精神的实践者。因此,他在我国佛教史上的地位十分重要。
      可惜,《大衍历》刚完成不久,一行因劳累过度,身染沉疴(李隆基所撰《碑铭》有“吐血忘倦”之语),不幸于开元十五年(727)十月英年早逝,时仅四十五岁。噩耗传来,玄宗皇帝黯然神伤。《旧唐书·一行传》记载:李隆基赐谧曰“大慧禅师”,并“为一行制碑文,亲书于石,出内库钱五十万为起塔于铜人之原。明年(728),幸温汤,过其塔前,又驻骑徘徊,令品官就塔以告其出豫之意,更赐绢五十匹以莳(音“世”,移植的意思)塔前松柏焉。”于此可以想见玄宗皇帝对一行和尚的思慕和怀念。

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