僧人一行是如何发现恒星位置移动现象的?

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我们先看看一行法师是谁?

一行法师,原名姓张名遂。是生活在唐朝时候的一位天文学大师,换在现代叫天文学家。根据历史记录,他是唐初开国功臣剡国公张公谨的后人,父亲叫张檀,最高职位做到武功县的县令。唐高宗弘道元年出生,圆寂于唐开元十五年。年仅四十五岁

他最厉害的地方,是在比西方要早推算,子午线经纬度数据,并且推出了《大衍历》。同时他在佛教里面,也是一位大师级人物,著作一本《大日经疏》。

传说一行的记忆力非常的好,故事记载,当年唐玄宗故意给一本册子让他看,他只是翻阅一下,就合上本子,顺着次序说出名字,一字不差。玄宗佩服至极,赞叹道:“法师确实是一位圣人啊!”

他的老师普寂禅师为了他学业有成,让他去游方吃苦。他就去了跟真纂律师学《易》京,把阴阳学说学得非常透。之后,他就对数学发生了浓厚的兴趣,他求教了不少当时的数学名家。当其时,在社会上很有名气的道长邢和璞,问一行法师。问:“汉时,落下闳的造历,言八百年内,有一日之差,届时,会有圣人修正。我算算日期,今年刚满,就有一行的《大衍历》出来。由此而论,一行不正是洛下闳预言的圣人吗?后来北宋的欧阳修,在修唐史,删除了很多有关佛教的好事。但对一行法师的《大衍历》,尊重保留下来,还赞叹说:

“自太初至麟德历,凡二十三家,与天虽近而未详,至一行则详且密矣。其倚数立法,固无以易也,后世虽有作者,皆依仿而已。

什么是恒星位移呢?

就是说我们看到的星星,现在大家都知道在运动着。但是在唐初以前,大家都是认为恒星是不动的。其实由于恒星太远了,一般在地球上,人们用眼是觉察不出来;不过如果利用仪器,长时间地跟踪恒星,并背景恒星的参考坐标,相对于背景恒星的变化,长时间会发现,恒星的坐标会出现变化。这也是恒星的位置现象。

那么农历和恒星位移有什么关系?

因为,恒星位移是需要更正历法而得出的其中一个结果。为了让农业稳定的发展,当时唐玄宗请一行法师主持修正新的历法。由于在修订历法的需要准确的测量太阳、月亮、星辰们在天上的移动方位和同时知道轨迹規律,就和工匠们研究出观测天象的“ 浑天仪”和”黄道游仪”等仪器。

浑天仪是在汉时的天文地理学家張衡的基础上做出来的,仪器上面刻画着星宿,仪器用水力驱动,每一天转一周,对应天上的星星。同时还设计了两个木人,一个打鼓,一个敲钟。

那么黄道游仪是什么?其实就是观天時可以直接去测算太阳、月亮、星辰在自己轨道的准确坐标。

一行法师运用这两个仪器工具,进行了多年定位的观测,对照唐朝以前的天文资料,重新定位150多颗恒星的方位,并针对性的测定古代二十八宿,距离中心天体北极星的度数距离。这样的大数据下,对应发现,原来张衡说恒星不运动是错的,恒星原来在运动。

后来根据数据的实际情况,推翻了前人的恒星不运动的结论,一行法师成为了全世界第一个提出恒星在运动的人。比后来的英国人哈雷早了一千多年。

一行法师能够首先发现恒星位移,除了在前人天文学的基础上,还有的是自己的对数学的爱好,和知识的不断积累,同时对天文学不断坚持观测的恒心,敢于创新,敢于打破常规的精神,才是最后发现恒星位置的最大因素。


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一行(683年~727年),佛僧法号名。本名张遂,魏州昌乐(今河南省南乐)人,中国唐代著名的天文学家和佛学家,主持修编新历、最主要的成就是编制《大衍历》。他在制造天文仪器、观测天象和主持天文大地测量方面有重大贡献。

开元年间,一行被唐玄宗召人长安,从事天文学研究。他刻苦钻研大胆创新,致力于天文观测和历法改革,与著名机械师梁令瓒一起研制成浑天铜仪和黄道游仪。浑天铜仪是在汉代张衡的浑天仪的基础上改制而成,其精密度与灵活度大大增强了。它利用水力运转,每昼夜自转一周,上列星宿,与天相吻合。另有两个木人,一个每刻击鼓,一个每辰敲钟,均能按时自动。这是世界上最早的计时装置。

一行重新测定了150多颗恒星的位置,发现了恒星移动的现象,是世界上第一个发现恒星运动的人。在对日月和二十八宿等星辰的观测中,一行制定了在全国范围内开展大规模日影测量的方案。为使各个测量点能测出冬至、夏至、春分、秋分整个日影长度和漏刻昼夜分差,一行亲手创制一种测量天体长度和深度的天文仪器--"夏矩"。经过大规模实地测算,验证了南北各地昼夜长短不同的情况。

据此,一行向朝廷提议推行各地不同的漏刻制度。一行从各地测得日影的长短,求得北极高度相差1度,地上南北就差351里又80步的数据。这个距离正好是地球子午线一度的弧长,相当于现在的132.03公里。数据虽然不够精确,但这在当时却是天文学史上的一大创举,比世界上第一次有目的的测量子午线一度弧长的活动还早90年。

一行在总结历代天文历法的基础上修订完成新的历法--《开元大衍历》,共1卷7章。

这是一部具有创新精神的历法。在《大衍历》中,一行提出月行白道一周并不回到原处,比原处退回一度稍多的科学论断。《大衍历》较为准确地反映了地球围绕太阳运行的速度,提出了正确划分节气的方法,对科学解释天文现象,促进农业生产发展,都具有重大作用。

宋代科学家沈括说:"《开元大衍历》最为精密,历代用其朔法。"一行还著有《长执历》1卷,《古今历书》24卷,《略例奏章》1卷。其他著作有《摄调伏藏》、《释氏系录》、《大日经疏》等。

727年,一行因劳累过度,身染重病,不幸与世长辞,唐玄宗令为其树碑,追赠一行为"大慧禅师"。

1982年,国际天文组织将月球划分几个区域,命名其中一个为"一行"区域,以纪念一行对世界天文学的贡献。


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僧一行在中国古代科学家中,无论按什么标准都排在前几位,他的伟大之处在于突破了很多古代科学的理念,他在天文、历法、仪器制造和数学等方面的成就,用唐朝的科技水平来衡量,都是很超前的。

生平成就

一行,俗姓张,名遂,魏州昌乐(今河南省南乐县)人。21岁出家为僧,先后在嵩山、天台山研究佛经和天文历算。曾翻译《大日经》等典籍,一度为密宗大师。玄宗开元五年(717年)应召到长安,后受命主持编修新历法,开元十五年编成《大衍历》。修历伊始便着手新天文仪器的制造和天文观测。与梁令瓒一起制成黄道游仪、水运浑象仪。重测150多颗恒星的位置。在新历中应用二十八宿距度的新测值,改变长期袭用汉代旧值的状况。主持全国13个测点的天文测量,其中南宫说等在河南四个测点间得出纬度相距1°,南北相差129.22km的数据,是世界第一次实测子午线的长度。《大衍历》中描述太阳视运动的不均匀性,计算上创用不等间距二次内插法。《大衍历》结构严谨、立法整齐,成为后世历法的楷模。一行的科学贡献主要在天文历法方面。在古代天文恒星的观测有着极大的贡献。

发现恒星移动

为了观测天象,一行还建造了天文台,用自己制作的仪器彻夜观察星宿的变化。在一行之前,包括张衡这样的大科学家都普遍认为,恒星位置是永恒不动的。一行重新测定150余颗恒星的位置,同时也测量了二十八宿距离北极的度数,发现与汉代测量的数据有很大差异,从而推断出恒星是在天体上缓慢移动,并不象古人认为的那样固定。其实早在唐初贞观年间,李淳风为修《麟德历》而进行的观测中,就已经发现二十八宿距星间的距度有变化,但他受“恒星不动”传统观念的影响,在这个问题上没有进步思索,错过了一个大发现。而一行提出的恒星移动理论,在世界天文史上是破天荒的第一次。1718年,英国天文学家哈雷测量恒星的位置和古希腊记载不同,也提出恒星移动的理论,但这已比一行的观测结论晚了近1000年。

测量恒星的工具

为测天象,需要高性能的天文观测工具。为此,一行与梁令瓒设计了一种“黄道游仪",优化了浑仪的设计,使黄道环能在赤道上随岁差移动(故名“游仪")。唐初天文学家、著名道士李淳风就曾制作过黄道游仪,但到一行时代已经散失不见了。一行制作的黄道游仪,在赤道环和黄道环上每隔一度都打上洞,使黄道环也可以沿赤道环转动,白道环也可以沿黄道环移动,成为“动合天运,简而易从”的天文观测仪器。这架仪器的黄道不是固定的,可以在赤道上移位,以符合岁差现象(当时认为岁差是黄道沿赤道西退,实际上正好相反)。黄道游仪制成后,可以在观测天象时直接测量出日月星辰在轨道上的座标位置。唐玄宗为此亲自题写了铭文。

继“黄道游仪”,一行与梁令瓒还设计了浑天仪,浑天仪又叫“浑象”,是我国古代研究天文的唯一测器,类似于现代的天球仪,能形象地演示日月星象的运转。浑天仪创始于西汉武帝时的“落下闳”,历代天文学家都以制造浑天仪为首要任务,其制造技术不断改进提高。东汉大科学家张衡把浑天仪改用漏水驱动,称为“水运浑天仪"。以后又屡有改进,到一行这里,造出的浑天仪已经趋于完备。一行的水运浑天仪用铜铸成天球形象,上面标有星宿、赤道及周天的度数,由水力驱动旋转。一日一夜,天球转动一周。又在天球外设置两个轮,上面铸有日月,也能转动。又用木柜作为地平,天球的一半在柜外,一半在柜中,各种天体运行一目了然。在地平上又做了两个活动木人,分别在木人前设置钟和鼓,每到一刻钟木人就自动击鼓,每至一个时辰本人就自动撞钟。浑天仪内部使用了齿轮轴承系统,零件之间结合紧密,完全和天体运行同步。浑天仪制成后,被命名为“水运浑天俯视图”,当时人无不称赞其神妙。唐玄宗把浑天仪置于武成殿前展示。后来因为生锈,转不动了,就收藏在集贤院。浑天仪既能表示天象,又能计时,在天文钟的发明制作和机械工艺史上都是一个大创造,比1370年西方出现的威克钟要早六个世纪。

以“大衍之数”推演日月五星运行

僧一行的《大衍历》是一部具有创新精神的历法,最突出的贡献是比较正确地掌握了太阳在黄道上视运行速度变化的规律。一行将其历法命名为《大衍历》,其起历于数,数用“大衍”之法,是这部历法的一大特点,“衍”者,推演“。“大衍”者,言其含盖一切。一行以“大衍”来命名他的历法,起历于数,以此推演日月五星的运行,天地之数的出意,也可引申为是对天地万物生灭轨迹的推演。一行尝言道:“是以大衍为天地之枢,如环之无端,盖律历之大纪也。” 一行的《大衍历》,开篇先引《周易·系辞》:“天数五,地数五,五位相得而各有合,所以成变化而行鬼神也。” 一行对“大衍之数”的认识,隐含在具体的文字之中:

天地中积,千有二百,揲之以四,为爻率三百;以十位乘之,而二章之积三
千;以五材乘八象,为二微之积四十。兼章微之积,则气朔之分母也。……以十位乘之,倍大衍除之,凡三百四,是谓刻法,而齐于德运。

一行作为世界上第一个提出恒星移动的天文学家,对天文学研究有着重要的意义,一行的身上显示出了伟大的科学精神,千百年来,人们对恒星的研究一直在持续中。


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用心解读历史,大家好,我是心说历史,我来回答这个问题。

首先我们来看看高僧一行的生平:

出身不俗

僧人一行,何许人也?乃是唐朝开国功臣郯国公张公谨(594-632年)的曾孙张遂(683-727年)。

出家原因

张遂青少年时期颇为聪明,在《旧唐书·方伎列传·僧一行泓师传》中记载了这么一个故事:


张遂年少时博学多才,尤其擅长于阴阳五行说。当时有个道士,名叫尹崇,家里藏了很多书。张遂于是向他借了一本杨雄所著的《太玄经》,不几天,张遂就将书还给他。此时尹崇说:“这个数过于深奥,我研究它数年都未曾明白其中真理,你怎么这么快就把书换回来了?”张遂于是说:“我已经知道了其中的奥义。”随后拿出自己所做的基本经书,与尹崇探讨。尹崇惊讶其才学,以为神。

因为张遂青少年时期,正值武则天当政(武则天在公元674-683年与唐高宗并称“二圣”,共同参与朝政;公元683-690年,作为唐中宗与唐睿宗的皇太后临朝称制;公元690-705年自立为武周皇帝)。当时,身为武则天侄子的武三思甚受宠幸,武则天甚至想立武三思为太子。武三思见张遂聪明,想将其揽入麾下,张遂不愿接受招揽,又怕被迫害,于是出家为僧,法号一行。

受任制作历法

公元705年,神龙政变之后,武则天退位,李显登基,是为唐中宗。这时一行已经22岁了,因为年少时贤名在外,朝廷数次征召一行,都被一行婉言谢绝。

直到开元五年(717年),唐玄宗李隆基强行征用他,他才勉为其难地来到长安,为显尊重,唐玄宗李隆基给了他十分优厚的待遇。唐玄宗数次询问他一些治国安邦的措施,他都对答如流。之后,唐玄宗对这位年少时期的表现得异常聪明的高僧有一些任用,但都是婚姻嫁娶、外交接待等礼仪性任命。

直到开元九年(721年),唐王朝发现当时发行的历法对当时的日食、月食预测出现多次偏差,于是让高僧一行重新修订历法。

对原来的历法笔者在这里赘言两句,唐王朝原来所行的历法是《麟德历》,读者朋友们可能没听过这本历书,但应该听过这本历书作者的名字——李淳风。李淳风与他的师父袁天罡共同创作《推背图》,传说预言了中华民族之后数千年的运势。笔者认为这话不可信,因为在李淳风著完《麟德历》之后,他也说:计算精巧,往后八百年可用此历法。结果,短短几十年,这本历法就出现问题。那么,《推背图》能够预示中华民族数千年之后的运势吗?难说!笔者认为,《推背图》不过只是江湖术士的虚妄之言。

再说历法,如果只是一本书,对天下的意义还没有什么,但是这历法,农民要依靠其来生产,事关重大啊!而且,历法是根据天象来确定的,自轩辕黄帝开始,历法想来只能由官方来写,因为这代表着与天沟通的权力。古代向来是君权神授,谁有了与天沟通的权力,谁就有了权力;帝颛顼时,甚至绝地天通,禁止普通人与上天沟通的行为,确保只有皇家才能行使与上天沟通的权力。反之,天下谁用皇家的历法,就代表谁臣服于皇家。所以,每当改朝换代,重新修订历法是必不可少的一项任务。有此可见,历法无论是对民间,还是对君权皇威,都是是十分重要的。因此,重新修订历法,刻不容缓,精通阴阳五行学说的一行大师,正好担此重任。

历法大成

一行大师也不愧是精通阴阳五行学说,在人类历法征程之中,他做出了如下贡献:

水运浑天仪

这个应该是人类最早的时钟了。这台机器是改进张衡的浑天仪,让水流作为动力,不停的给整个机器提供动力。不仅如此,一行还在机器上安装两个木人,没过一刻(唐朝时将一天分为100刻),一木人两个击鼓;每过一个时辰(两个小时)撞钟。

黄道游仪

这便是一行发现恒星运动的仪器,通过他己发明的这个仪器,他发现恒星的位置与汉代所测量的结果有所不同,至此才发现恒星在运动。

首次推算出地球子午线纬度一度之长

为制作历法,一行进行了一次远程的天文测量,他北起铁回纥部(今蒙古乌兰巴托西南),南到林邑(今越南的中部)等,之间还有数个点,一共测量十三个点,所测量的范围远远超出了目前中国疆域。

《大衍历》完成

开元15年(727年),高僧一行圆寂,他生前已经完成《大衍历》的修订任务,自开元19年(731年)后,发行全国。开元21年(733年),这本历法传入日本,日本沿用此历法近百年,比李淳风所做的《麟德历》使用时间还久。


心说历史


他们的发现是靠多年的积累方案,他们用的是标记法,在地上自作一个指向恒星的一个标记,看恒星对标记有没有什么变化,这时要发现恒星与标记出现了扁离就能正明为地球是运动的,而不是恒星在运动,有这一大发现 他们就把地球运动的时间加以化份 ,把地球的规律,案考察出来的结果化分出来了时间,和一年四季春下秋冬的定律,从此才有了励法的学说。


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