科学家和日晷的故事

僧一行

僧一行，是我国唐代著名的天文学家，本名张遂，青年时期出家当了和尚，一行是他的法名。一行青少年时期刻苦好学，涉猎广泛，喜欢天文、数学，尤其喜欢利用日晷立杆测影，研究阴阳变化，五行运转。

当时实行的是李淳风的历法，由于几次预报日食都不准确，唐玄宗李隆基便命令一行主持修编新历。一行继承了我国天文学的优良传统，主张在实测日月五星运行情况的基础上，编制新历。一行先是研制了黄道游仪，和水运浑天仪，用于观测和模拟日月星辰的历象运转。黄道游仪的黄道环可在赤道环上移动，符合岁差现象，是改进了的浑仪。而水运浑天仪，采用漏刻滴水为动力，通过擒纵机构和齿轮组逼真地还原天象运转，在每一刻自动敲鼓，每时辰自动撞钟。可以说，水运浑天仪是现代钟表的祖先，比西方要早将近600年。

一行发明了计算任何地方每日影长和去极度的方法，称做“九服晷影”。随后，一行在全国开展了大范围的天文观测活动，利用日晷立杆测影等工具，测量多地的春分秋分冬至夏至的正午表影长度、昼夜长短，以及北天极高度，也就是当地的地理纬度。一行根据测量结果，计算了北极高度差1度，南北两地相距的长度，也就是子午线上1个纬度代表的距离。尽管一行的计算不是十分精确，但却是世界上大规模测量子午线的开端。

在大规模实地观测和吸收前人研究成果的基础上，一行在公元727年完成大衍历的编制工作。大衍历是当时世界上最先进的历法，第一次正确地掌握了太阳在黄道上的运行规律。之前的天文学家一直认为，太阳运动速度是均匀的，一行通过分析日晷立杆测影数据发现，太阳在冬至运行速度最快，以后逐渐变慢，到夏至时最慢，夏至以后逐渐加快，到冬至时最快。现在我们知道，这是因为地球围绕太阳公转的轨道是椭圆而造成的，冬至时靠近近日点，地球速度较快，夏至时靠近远日点，地球速度较慢。而在距今1300年前的唐代，僧一行凭靠漏刻和日晷就发现了这一规律，他的科学精神和创新精神值得我们永远纪念。