公元八世纪初,大唐正走在最兴盛的路上。长安城里坐着唐玄宗李隆基,年号开元。国力充实,朝廷腾得出手,去管一件看似遥远的大事:天上的日月星辰,到底走得准不准?
历法是什么?说白了,是一张写给全天下的时间表:哪天是节气,哪天该下种,哪天天上会出怪事。春种秋收,祭天祀祖,颁行政令,样样要按它来。历法一错,农时就乱,天子的脸面也挂不住。
这回朝廷要找的人,不在朝堂,在寺院。他是个和尚,法号一行。
没落世家的孤儿
一行俗名张遂,公元683年生在魏州昌乐(今河南南乐)。他的出身不简单。曾祖张公谨,是唐太宗的大臣,在初唐是极显赫的世族。可传到祖父那一辈,家道中落了。世族子弟,本该靠门第谋个前程,家境一败,这条路也就窄了。
后来,父母相继去世。孤身一人的张遂遇见天台宗的玉泉弘景大师,心里升起了出家的念头。
他来到嵩山,拜在普寂大师门下剃度为僧。修行中,他深入“一行三昧”,便取“一行”做了法名。一行三昧,讲的是心专一处。这个名字,后来成了他一生的写照。
念经之外,他在嵩山、玉泉寺一带,还学天文,钻研数学。星怎么走,数怎么算,他样样想弄个明白。没人知道,这个失了家门的青年,日后要替整个大唐丈量天地。
天子派人请高僧
一行的名声渐渐传开。公元717年,唐玄宗派专人,把他接回长安。
到了长安,他先是协助印度来的高僧善无畏翻译佛经《大日经》。他通梵文,又熟悉印度人算天的法子,其中的三角学,日后还要派上用场。既能译经,又能算天,这样的人不多见。
可就在这时,朝廷出了件尴尬事。
一部不准的历法
当时通行的,是李淳风编的《麟德历》。偏偏它预报日食,总和天象对不上。日食在古人眼里非同小可。历官报错,等于天子颁下的时间都有了差错。
公元721年,玄宗下诏,重修新历。派谁去?大臣张说推荐了一行。
玄宗召见,问:“旧历不准,朕何以颁历于天下?”
一行答:“修历不能只在纸上算。先要有趁手的仪器,再要有实测的数据。”
这部新历,后来叫《大衍历》。
一行说到做到,先造仪器。这一年,他与梁令瓒一起,设计制造了黄道游仪、浑仪、复矩等天文测量仪器。
仪器一成,他先量恒星的位置,拿去和汉代的结果对照,变动很大。汉代到唐,隔了好几百年,旧数据不能全信。他要弄明白的,是天究竟怎么走,地究竟有多大。
可星位只是一头,还有个更根本的问题悬在那里:日影千里差一寸。
古人立竿测影,定方位,定节气。老话说,往南走一千里,同一时刻的竿影就短一寸。这话流传很久,人人当真。可它到底准不准?
一行心里有了主意:与其争,不如量。
一场前所未有的大测量
公元723年,开元十一年,一行把心里的盘算摆到了朝廷面前:在全国各地立竿测影,还要观测北极星,再把几处测点之间的距离量出来。
这样大的测量,从前没人做过。“日影千里差一寸”,这话传了不知多少代,人人当真,却没人真的走出千里,一寸一寸去核对。
一行偏要核对。
他心里清楚,光靠古书里的老数,算不准天。要想算准,先得知道脚下这片大地有多大,天又是怎么挂在上头的。
道理不难懂。竿子立在地上,同一天、同一时刻,各地的影子长短不一。再抬头看北极星,人越往南走,它在天上的位置就越低。影子的长短,星的高低,都跟你站在大地的哪一处有关。若再知道两地相隔多远,就能算出来:地上走多远,影子差多少,星又差多少。
“影子和星是天给的数,里程是人量的数。”一行对手下人说,“两头对不上,哪头都不能信。”
玄宗点了头。这是朝廷的大事,人手、车马、粮草,都由官府拨给。一队队带着仪器的人,奔向四面八方。
北到铁勒,南到交州
测点一共十三处,北到铁勒,南到交州(今越南北部一带)。
铁勒在大漠以北,是游牧部族活动的地方。交州在岭南以南,已近大唐的南端。一头在塞外,一头近南海,中间隔着大半个天下。
每个测点,要做的事一样:先把竿子立直,一点不能偏;再守着日头,等到正午,量影长;入夜,还要测北极星离地有多高。
出发前,一行反复叮嘱:时辰要照规矩,数目要照实记,哪怕只差一点,也不许自作主张改数。
差一点,数就废了。竿歪了,影子不准。云遮了日,那一天就白等。路远的地方,仪器要一程一程运。天不作美的地方,测了又测。
一行主持其事,各地送来的数,他一份份比,一份份核,有疑点就记下,再追问。
可光有影子和星,还缺一样东西。缺了它,前面的功夫都是空的:两地之间,到底隔了多远?
河南平原上的绳尺
这件事,最难在量地。
量影子,立根竿就行。量里程,却要一步一步在地上走,一段一段拉直了量。山河阻隔,哪有那么容易?千里之遥,更是量不过来。
一行选了河南。河南一带多是平原,路好走,视野开阔,相对好量。他挑出四个地点,要把它们彼此之间的距离,老老实实量一遍。
量地的人拉着绳尺,从一个地点走向下一个地点。每一段都要拉直,不许绕,不许估。量完一遍,再量一遍,两回对得上,才记下来。
有人嫌慢,说差不多就行了。一行摇头:“‘差不多’三个字,最要不得。”
这四处的日影,这四处的北极星高度,也一并测好了。
日子一天天过去,各路人马陆续把数送了回来,堆满了案头。
一行把河南四地的里程,同影长、同星高一行行排开,提笔细算。
算到一半,他的笔停住了。他把那一排数从头又核了一遍,半晌,没有说话。
笔下的数目对不上
一行算的是一笔最简单的账:河南四地,彼此相隔多远,同一时刻的日影差多少,北极星的高度又差多少。
按老话,该是这样:南北千里,影差一寸。
可摆在案头的数,不是这样。
他不信,从头又算了一遍。这笔账里,他用上了印度传来的三角之法:由影长推角度,由角度推远近,一环扣一环。换一组测点,再算。结果还是一样。
他把管算筹的人叫来,让他们各自重算,不许互相对数。几天后,几份算稿送回,说的是同一件事:老话,对不上。
屋里静了下来。有人低声问:“会不会是量地的人量错了?”
“绳尺量过两遍,两遍相符。”一行说,“竿是立直的,影是正午量的,星是夜里一颗颗对的。错,不能错成这样。”
又有人问:“若古话不对,千里该差多少?”
一行没有马上回答,把算稿推到案前:“数在这里,一行行看。先别看结论,先看每一步。”
他顿了顿,又说:“数不会看人情面。它是什么,就是什么。”
这话说得轻巧,分量却重。“日影千里差一寸”,传了不知多少代,读书人都当它是定理。如今要推翻它的,是一个和尚,凭的只是几根竿子、几条绳、几个夜晚的星。
一行没有急着上奏。他把十三处测点的日影、星高,连同河南四地的里程,一项项列成表,再三核过,才送到玄宗面前。
千年老话被量翻了
玄宗看着那张表,皱起眉头:“照你这么说,古人错了?”
“古人立这个说法,是没有条件走出去量。”一行答,“如今量了,臣不敢不照实讲。”
玄宗沉吟片刻,没有再问。
这一趟,是中国历史上头一回大规模的大地测量。北到铁勒,南到交州,十三处测点,一张网撒开,网住的全是实打实的数。“日影千里差一寸”的老说法,就这样被人用脚步和绳尺量翻了。
从前的人只能抬头看天,如今有人低头量地,把天上的星和地上的路连在了一起。推算日月,先得知道自己站在大地的哪一处。这个道理,一行用几年的功夫,换成了摆得出来的证据。
消息传开,朝里朝外议论纷纷。有人吃惊,有人不服,也有人暗暗佩服:这个和尚,竟敢拿尺子去量千年的老话。
夜里,一行又走到仪器前,抬头望北极星。星还在老地方,可他眼里的天,已和从前不同了。
量完了地,再量天
地量完了,一行回过头,接着量天。
此前行用的《麟德历》,预报日食屡屡与实际不符,朝廷这才下诏,让他另编新历。如今地上的数有了着落,天上的数也得重新核对。
他和梁令瓒造的黄道游仪,一直没闲着。拿它测恒星的位置,同汉代留下的数目一比,变动很大。星并非钉死在天上,老账本,也该翻新了。
新历法的底子,就这样一点点厚实起来。这部历法,便是《大衍历》。
可它也没躲过非议。书中以《易》的蓍草之数作为立法的依据,后来有人批评这是牵强附会。也有人替他说话:用易数讲历数,汉代以来就是通行的做法,不是他一人的毛病。
是非如何,后人慢慢争。有一点却摆在那里:他靠的是自己量出来的数,不是从老书里抄来的。
公元727年,一行去世。这位出身世家、少年丧亲的张遂,从嵩山出家,一路走到长安,又走进铁勒与交州的日影里。他这一生,都在同天地对账。
账还没有算完。他留下的仪器、数表,还有那个问题:这片大地,到底有多大?它们静静地等着,等下一个肯动手去量的人。