、陈玄景等人整理，开元十七年颁行全国。《大衍历》分历术7篇、略例3篇，历议9篇，编排得条理分明、结构严谨。堪称后来其他历法的楷模。《大衍历》以定气(见二十四节气)来计算太阳的视运动，在计算中一行发明了不等间距的二次差内插法，还提出“食差”的概念，并对不同地方、不同季节分别创立了被称为“九服食差”(九服是各地的意思)的经验公式，这实际上是对周日视差影响交食的一种改正，由于这种改正，日月食的预报更加精确了。

一行于开元十五年(727)十月去世，玄宗亲自撰塔铭，谥一行“大慧禅师”号。

一行 – 科学成就

天文仪器制造

天文学的发展离不开天文观测的新成果。一行十分重视天文实测工作。他受命改治新历，首先就策划为配合改历所需的一系列实测工作。他奏请朝廷：“今欲创历立元，须知黄道进退，请太史令测候星度。”但是，当时太史局所用测候星度的浑仪上没有黄道环，不能直接测出天体的黄道入宿度。于是，一行提出要制造一架新的仪器，并与率府兵曹参军梁令瓒先用木料做了一件黄道游仪的模型，后于开元十一年(723年)制成了铜仪。一行、梁令瓒所制的黄道游仪的结构为三重环组。最外一重有三个环，包括地平、子午和卯酉环。其中卯酉环为过天顶和正东、西方向的一个圆环，这一重环组是固定不动的，起骨架作用。最里一重环组是夹有窥管的四游环，它的外圆周是一丈四尺六寸一分，即以四分弧长为角的一度。中间的一重与李淳风的三辰仪相当，所不同的是在赤道环上每隔一度打一个洞，使黄道环能沿赤道环移动，以适应古人所理解的冬至点沿赤道退行的岁差现象。这是浑仪发展过程的一个创举，第一次在仪器上体现了岁差现象。同时，这也是黄道游仪的名称由来。由于黄道和白道的交点也是在不断移动的，因而也在黄道上每隔一度穿一个孔，过一定时间后，就把白道环移动一孔。

此外，为了能更方便地进行中天观测，黄道游仪中的四根支柱安放在四个斜角方向。

一行用黄道游仪做了许多工作，主要有月亮的运动和恒星的黄、赤道度数(即经度)及去极度(相当于纬度)的测定。其中月亮运动的观测对《大衍历》的制定有很大意义，特别是为交食计算的准确性提供了基础。而在恒星观测中则发现了恒星位置和南北朝以来的星图、浑象所标的位置已经有所不同。根据这些实测结果，《大衍历》革除了沿用了数百年的陈旧数据，取而代之以新的观测数值。一行在恒星观测方面是成绩卓著的。

一行在天文仪器制造方面的第二件创作，是他与梁令瓒及诸术士合作制造的一台名叫“水运浑天俯视图”的浑天象。它不但能演示天球和日月的运行，而且立了两个木人，按刻击鼓，按辰撞钟，集浑天象与自鸣钟于一体。《旧唐书》对此台仪器的结构有详细的记载：“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，全得运行。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，令仪半在地平下，晦明朔望，迟速有准。又立二木人于地平之上，前置钟鼓。以辰刻，每一刻自然击鼓，每辰则自然撞钟。当时共称其妙。”

一行还创造了一种测量北极出地高度(即所测地的地理纬度)的专用新仪器――“覆矩”(又叫“覆矩图”)。关于覆矩的式样，史料没有详细记载。

根据我们的考证，“矩”在中国古代天算典籍中有两种含义：一是形似木工曲尺的平面区域，即所谓的“积矩”；一是勾股形中的勾边加股边夹一直角构成的直角折线，即所谓的“矩线”。“覆矩”当理解为将积矩开口向下。《旧唐书・天文志》有“以覆矩斜视，北极出地”多少度的记载，又说：“以图(即覆矩图)校安南，日在天顶北二度四分”。这说明一行的覆矩是一种用“角度”表示地平高度的测量工具。如图1 所示，在覆矩的直角顶点系以重锤，在两直角边间安装一个0度 到91.31 度(因中国古代历法多取圆周为365.25 度，故直角当为91.31 度)的量角器。使用时，把覆矩的一个特定边指向北极，使此边恰好在人眼和北极的连线上，则重锤线即能在量角器上直接读出北极的地平高度。

一行发明的覆矩是一种简便的测量北极高度的仪器，它在一行领导的开元年间天文大地测量活动中，起到了非常重要的作用。

子午线测量

一行受诏改历后组织发起了一次大规模的天文大地测量工作。这次测量，用实测数据彻底地否定了历史上的“日影一寸，地差千里”的错误理论，提供了相当精确的地球子午线一度弧的长度。

一行发起这次大规模的天文测量主要目的有二。其一，中国古代有一种传统理论：“日影一寸，地差千里。”刘宋时期的天算家何承天根据当时在交州(今越南河内一带)的测量数据，开始对此提出了怀疑，但长期未能得到证实。隋朝天算家刘焯则提出了用实测结果来否定这一错误说法的具体计划，他说：“交爱之州，表北无影，计无万里，南过戴日，是千里一寸，非其实差。”他建议：“请一水工，并解算术士，取河南北平地之所，可量数百里，南北使正。审时以漏，平地以绳，随气至分，同日度影。得其差率，里即可知。则天地无所匿其形，辰象无所逃其数，超前显圣，效象除疑。”但这个建议在隋朝没有被采纳。一行的测量则实现了这一计划。其二，当时发现，观测地点不同，日食发生的时刻和所见食象都不同，各节气的日影长度和漏刻昼夜分也不相同。这种现象是过去的历法所没有考虑到的。这就需要到各地进行实地测量。

这次测量过程中，由太史监南宫说及太史官大相元太等人分赴各地，“测候日影，回日奏闻”。而一行“则以南北日影较量，用勾股法算之”。可见，一行不仅负责组织领导了这次测量工作，而且亲自承担了测量数据的分析计算工作。

当时测量的范围很广，北到北纬51 度左右的铁勒回纥部(今蒙古乌兰巴托西南)，南到约北纬18 度的林邑(今越南的中部)等十三处，超出了现在中国南北的陆地疆界。这样的规模在世界科学史上都是空前的。

其中最值得注意的是由南宫说亲自率领的测量队，按刘焯的计划在黄河两岸平原地区测量的四个点，由北向南有滑州白马(今河南滑县)、汴州浚仪太岳台(今开封西北)、许州扶沟(今河南扶沟)、豫州上蔡武津馆(今河南上蔡)。其中白马在黄河北，其他三点都在黄河以南。它们均介于东经114.2度―114.5 度之间，差不多在同一经度上(即刘焯所说的“南北使正”)。总计白马至上蔡526 里270 步，北极高度相差1.5 度，从而得出大约三百五十一里八十步，北极高度相差一度的结论。这实际上给出了地球子午线一度的长度。

由于对唐尺数值的大小，人们目前的看法还不一致，故评价一行这次子午线测量的精度受到限制。初步的估计结果是，一行的测量值与现代值相比，相对误差大约为11.8％。

国外最早的子午线实测是在公元814 年，由天文学家阿尔・花剌子米(约783―850)参与组织，在幼发拉底河平原进行了一次大地测量，测算结果得出子午线一度长为111.815 公里(现代理论值为110.6 公里)，相当精确。但这已在一行之后九十年了。

一行 – 《大衍历》中的科学

《大衍历》的九服晷影算法及其正切函数表

中国古代历法从东汉《四分历》开始，就有各节气初日晷影长度和太阳去极度的观测记录，漏刻、晷影成为古代历法的重要计算项目。隋朝刘焯发明二次等间距插值法之后，李淳风首先将二次插值法引入到漏刻计算中，由每气初日的漏刻、晷影长度数求该气各日的漏刻、晷影数。但是，各历法中所记载和计算的漏刻和晷影大多是阳城(今河南登封东南告成镇)的数值。一行在编制《大衍历》时，曾进行了大规模的天文测量，通过观测知道，随去极度变化的影长，又因地方而异，但同太阳的天顶距有固定的对应关系。一行在《大衍历》中发明了求任何地方每日影长和去极度的计算方法，叫做“九服晷影”。

历法中已给出阳城各气初日的太阳去极度，则各气的去极度差即为已知，同样各气的太阳天顶距差亦为已知，而这个差数对于任一地点都是相等的。这样一来，对于任一地方，只要知道某一节气(如夏至)的太阳天顶距，其他各气的太阳天顶距都可以通过加减这个差数求出。剩下还要解决以下两个问题：其一，如何求某地夏至(或冬至)的太阳天顶距；其二，已知天顶距如何换算出晷影长。这两个问题都可以通过建立一个影长与太阳天顶距的对应数表来解决。

如果列出一张以天顶距为引数，每隔一度的影长的数值表，则以上两个问题都可以解决：先在所测地测出(冬)夏至晷影长度(在一行领导的大地测量中，在每处都进行了这样的测量)，由影长查表得出太阳天顶距，再加减一个如前所述的差数 即可求出该地各气的天顶距，返回再查表得影长。一行在《大衍历》“步晷漏术”中就建立了这样一个从0 度到80 度的每度影长与太阳天顶距对应数表，这是世界数学史上最早的一张正切函数表。

在国外，大约920 年左右，阿拉伯学者阿尔・巴坦尼(al-Battani，约858年―929年)根据影长与太阳仰角之间的关系，编制了0 度―90 度每隔一度时12 尺竿子的影长表，这实际上是一个12ctgα的数表。另一位阿拉伯学者阿尔・威发(Abul-Wafa，940―998)在980 年左右编成了正切和余切函数表，每隔15 度和10 度给出一个值。他还首次引进了正割和余割函数。一行和阿尔・巴坦尼差不多沿着相同的途径编成正切和余切函数表。一行用太阳天顶距，阿尔・巴坦尼用太阳仰角，两者互为余角，所以他们两人的发现是相同的。而一行的正切函数表比阿尔・巴坦尼的余切函数表早近两百年，比阿尔・威发的正切表要早二百五十年。尽管一行的正切函数表只从0 度到80 度，误差也相应大一些，但它毕竟是世界上最早的正切函数表。

《大衍历》的插值算法

今天常用的牛顿插值公式，其不等间距的形式比等间距的形式要复杂得多。天算史界有一种流行的看法，认为在中国古代，唐朝天文学家、数学家一行在其《大衍历》中发明了二次不等间距插值法，且一行还有意识地应用了三次差内插法近似公式。因此，一行在插值法方面的贡献备受中外天算史研究者的关注。

中国古代非线性插值法，是刘焯在其《皇极历》(604年)中考虑到太阳运动不均匀性为计算太阳行度改正值时首创的。有关中国古代插值法的算理研究的新成果表明，刘焯二次等间距插值法的造术原理建立在源于《九章算术》描述匀变速运动的模型基础之上，认为太阳每日的运行速度之值构成一等差数列。质言之，所用数学方法就是构造一等差数列并求其前若干项和。一行的插值法并没有人们所想象那样的推广意义。就插值算法本身，一行算法与刘焯算法实质完全相同。所不同的是，《皇极历》是在以平气为间隔的日躔表基础上插值。而《大衍历》是在以定气为间隔的日躔表上插值。

《太初历》以后，各历都以平分一回归年365.25 日为24 等份而得每节气长15.22 日，这样规定的二十四气称为“常气”，或叫“平气”。张子信指出“日行春分后则迟，秋分后则速”，于是刘焯造《皇极历》时体会到二十四气皆应有“定日”，他说：“春、秋分定日去冬至各八十八日有奇，去夏至各九十三日有奇。”但刘焯并没有搞清楚太阳速度的加减和季节的关系，他的日躔表是把秋分定日后到春分定日前平均分为12 段，每气14.54 日；春分定日后到秋分定日前也平分为12 段，每气15.45 日。这显然不是“定气”。一行则认为，太阳在一回归年365.2444 日中共行365.2444 度，每气行15.2185 度。冬至附近日行速度最急，故二气间所需运行时间最短，夏至附近日行速度最缓，故二气间的时间最长。实际上，《大衍历》这里首先提出了平分黄道为24 等份，以太阳实际走完每个等份的时间长度为各节气长度，这就是通常所称的“定气”概念。一行提出正确的定气概念以后，在计算太阳改正时自然就以定气为插值间隔。至于插值法本身则完全是沿用刘焯的方法。

值得一提的是，刘焯在日躔表中规定太阳视运动一年内的变化规律是：冬至最快，冬至后渐慢，到立春时开始加快，春分时又达到最快，冬至到春分这段时间内日速比平均速度快。春分后太阳视运动的速度突变为最慢，之后逐渐加快，到立夏时又开始减慢，夏至达到最慢。春分到夏至时段内比平均速度慢。夏至以后的变化情况以夏至处为镜面对称。

《大衍历》盈缩分一年内的变化趋势将盈缩分在冬至附近最大，以后逐渐变小，夏至时最小，之后又逐渐增大。这相当于把冬至作为太阳视运动的近日点，夏至为远日点。这种认识是正确的，而《皇极历》的规定是不符合实际的。

说一行有意识地应用了三次差内插法的近似公式，是指《大衍历》的月亮极黄纬算法和五星中心差改正算法中所用的插值法。当对中国古代历法中的插值法的构造原理有了深入的认识之后，研究者进一步通过将这两处插值法的有关术文与刘焯二次等间距插值法的术文进行对比研究，证明两者在实质上也是相同的。

人们之所以会认为《大衍历》使用了三次差插值法，是因为《大衍历》在上述两种算法的插值法中都引入了“中差”概念的缘故。但实际上一行引入“中差”的原因在于，刘焯日躔表中的各气陟降率之差是相等的，而《大衍历》月亮极黄纬等数表相邻两栏的差一般不等。这种现象的出现，正是一行受命改历时作了大量天文观测的结果。若仍照搬《皇极历》的做法，就会出现同一点处有可能得到两个不同的值的现象，这就迫使一行必须在计算方法上进行一点细节上的调整。

一行 – 《大日经疏》特色

一行的《大日经疏》把《大日经》中一些隐含的意义都解释出来了，其中对一些教义的阐述，结合了佛教各宗如华严、天台、净土、唯识及儒家的观点，更主要的是该《疏》系统地组织密宗的理论和仪轨，因此对于密宗来讲，本《疏》的地位是十分重要的。

一行认为《大日经》中的第一品《入真言门住心品》是全经之纲，统论全经大意。此品中三句：菩提心为因，大悲为根，方便为究意，尤为至要。各种功德，皆从心生，所以说菩提心为因。这个心如同虚空。“虚空等心者，即是净菩提”(《大日经疏》卷十九)。所谓大悲为根，根有“执持”的含义，如同树根，执持茎、叶、花、果，使它们不至于倾倒。悲也兼明大慈，应是大慈悲。发起悲愿回向众生，拔除众生一切苦厄。这种大悲心，是从菩提心而生的，“从此净菩提心，而生大悲心也”(同上)。所谓方便究竟，“谓万行圆极，无可复增，应物之权，究尽能事。”(《大日经疏》卷一)是指入真言门的方便法门。一行说这种方便最基本的有三方面，即身密门、语密门、心密门。三密都有其深刻的意义，比如语密门所念的真言，都是“如来妙极之语”。又比如身密门所结身印，“左手是三昧义，右手是般若义，十指是十波罗密满足义”(《大日经疏》卷二)。总此三句，是菩萨得菩提心之后，因一切众生皆有可觉之性而不能自悟，而起大悲心，为众生说方便法，加以救护，使众生得至究竟地。

对于大悲胎藏生曼荼罗，一行加以详尽的诠解。这一曼荼罗，以胎藏为喻，则指修行者最初发菩提心时，犹如父母合因缘，种子之识初入胎中，后来渐渐生长，待出生后，具足种种根体。大悲心也由种子渐渐生起，具足万行。又如婴儿，出生后学习各种技艺，而能施行事业。从净心中生起万行，发起种种方便，济度众生，也是如此。这叫“胞胎胎藏”。以莲花为喻，莲花的种子藏在硬壳中，但在种子中却含藏有莲的枝、叶、花、条的特性。初发的菩提心种子也是如此。种子初生花苞时，莲台和果实等藏于莲叶内，如同出世间心藏在蕴中。莲叶包藏之下，莲花不受风雨吹打，而能日夜生长，犹如大悲胎藏，一旦成就，而能在日光中显照开敷。这层意义叫“莲花胎藏”。

这种胎藏，也称为阿赖耶识，“阿赖耶识，义云‘含藏’。正翻为‘室’，谓诸蕴于此中生，于此中灭，即是诸蕴窠窟，故以为名。”(《大日经疏》卷二)一行又以分别义、因缘义和真实义来分析阿赖耶识。

胎藏曼荼罗的图位，从内到外分三重，中心为第一重，表示佛的菩提自证之德。第二重表示大悲，第三重表示方便。第三重如同各国之君，第二重如同朝廷百官，第一重中，内侍围护垂拱之君，此君为大日如来。

这三重曼荼罗，第一重的中央八叶院，八叶莲花围绕花中的大日如来，大日如来为大曼荼罗王。八叶分别居四佛四菩萨，正东南西北四方之佛，分别表示佛的四智，四菩萨则表示佛的四行。中央院周围，“上方是佛身众德庄严，下方是佛持明使者，皆名如来部门，右方是如来大悲三昧，能滋荣万善，故名莲华部，左方是如来大慧力用，能摧破三障，故名金刚部也”(《大日经疏》卷五)。上方即东方的遍知院，下方即西方的持明院，右方即东方的金刚手院，左方即西方的观音院。第二重包括金刚手院南部的除盖障院，观音院北面的地藏院，持明院西面的虚空藏院，遍知院东面的释迦院。第三重，释迦院东面为文殊院，虚空藏院之西为苏悉地院，除盖障院之南为外金刚部院。

就每一个具体的人而言，一行认为，也都是胎藏曼荼罗，其结构是，“头为内胎，心以上为第一院，脐以上为第二院，脐以下为第三院”(《大日经疏》卷十四)。人的身体，含有三重曼荼罗，从这个意义上讲，众生都有佛性，“众生自心之处，即一切佛大悲胎藏曼荼罗也，所以者何？一切众生，即是华台之藏”(《大日经疏》卷十二)。在此一行提出了“即心是道”的观点，但这还只是显教中大乘教的一般看法，一行更讲即身是佛这个密宗特有的观点，“此悉地之人，不舍此身，不舍此识，而能秘密其身”(《大日经疏》卷十五)。但是，“若即心是道者，何故众生轮回生死，不得成佛？”(《大日经疏》卷一)一行认为，那是因为众生不能“如实知”，不知道自心实相就是菩提，有佛无佛，常自严净，这叫“无明”，叫“无知膜翳”。如果能如实知，就能做到初发心便成正觉，这也是如来藏思想。但虽然其他大乘教中也讲如来藏思想，在一行看来，其成佛的可能性往往是不确定的，“经无数阿僧祗劫，或有成佛，或不成佛者”(同上)。即使成佛，也历时很长。而这真言门，只要按其中的法则修行，就能速证庄严境界，甚至“即同大日如来，亦可致也”(同上)。

至于成佛的一般程序，分为信、入地、五通、二乘、成佛五个过程。信，指“深信如来秘藏，决定不疑；信佛有如是方便，若依行者，必成菩提。”(《大日经疏》卷十五)入地，即指入十地中的第一欢喜地。五通指到第四地后得五通境界。二乘指到第八地得声闻乘和缘觉境。成佛是指从第九地而行菩萨道，到第十地而成佛。成佛之后，“世世受此悉地之果，终不可尽。”(同上)一悟而成永恒。

这种曼荼罗的安立次第，为地、水、火、风、空五者，“先从空中而起风，风上起火，火上起水，水上起地”(《大日经疏》卷十四)。这是世界成立的五大要素，以种子字来表示，即“阿字门为地，字门为水，置盼穑置盼纾易置盼铡保逭呷币徊豢桑八驺谝辉担詹辉龀ぁ(《大日经疏》卷一)。这五缘代表色的部分，从本质上讲，万法唯心，这种心，又叫法界，“当知万法唯心，心之实相，即是一切种智，即是诸佛法界，法界即是诸法之体”(《大日经疏》卷七)。这五缘和心缘，构成密宗的六大缘起论。

一行作为科学家，在中国科技史上具有重要的地位，作为佛教高僧，一行传承胎藏和金刚两大部密法，在密宗史上的作用，不只系统组织密教的教义教规，也把两大部融合起来。集科学家与高僧于一身这个特殊身份本身，也说明佛法和科学技术在一定条件下的相融性。

一行 – 家庭背景

祖父张公谨是唐代开国功臣，被封为郯国公。父亲张擅为武功县令。张公谨(594年―632年)，字弘慎，魏州繁水人。开始在王世充手下为官。高祖李渊建唐，张公瑾归国，後为尉迟敬德等人荐於李世民，引入幕府。玄武门之变前，李世民让占卜的人烧龟甲卜吉凶，张公瑾恰巧从外而入，拿起龟甲扔在地上，进言道：「凡行卜签，是以决嫌疑，定犹豫，现在举事不疑，用得著卜卦吗？如果卜不吉，势已不可停阻，希望大王仔细想想。」李世民深然其言。其年六月四日，张公瑾与长孙无忌等九人埋伏於玄武门之外，成为李世民日後登基的关键人物之一。李建成、李元吉被杀後，其党羽进攻玄武门，张公瑾有勇力，「独闭门以拒之」。贞观元年(627年)，拜代州都督。後助李靖伐突厥，擒颉利，屡有战功，封邹国公。不久，在襄州都督任上，张公瑾病死，时年仅三十九。太宗不避辰日而哭之(古礼及当时风俗，辰日不能哭泣)，曰襄。贞观十三年(639年)，改封郯国公。

一行 – 故事

一行禅师是巨鹿(今顺德冀州)人，俗姓张，名遂，盛唐初叶剡国公张公谨之后裔。幼年聪敏老成。读书过目不忘，依止于普寂禅师，曾于大法会中将卢鸿居士为法会所撰的一千言序文，略读一遍即朗朗述出，不漏一字，卢鸿惊为神人，赞佩不已。玄宗皇帝闻名，召入宫内，问他有何才能，他说：“只一点点记忆力而已。”玄宗随手拿出一本名册给他看，他略一翻阅，便合上本子，按序呼名而出，不少一人，不错一字。玄宗听了，佩服至极，不觉走下龙床，向他合十施礼赞叹道：“禅师真是一位大圣人啊！” 

普寂禅师为了使一行增广见识，鼓励他去游方。一行曾到当阳都，跟真纂律师学习古《易》，把阴阳经纬研究得非常透彻。从此，他对算学发生了极大的兴趣，凡闻有知名算学家，他都前往求教。 

一日，他到了天台山的国清寺，见寺旁另有一个小院，小院门前古松耸立，溪流横前，景致优美，不觉走到门前，探首朝内望望，听到里面有很熟练的打算盘声音，他正侧耳听时，忽闻里面有人说：“今有弟子从远处来，我算着已到门外了，怎么还没有进来呢？”即时又听到算盘子“簌”的一声，里面又讲话了：“门前的溪水如果倒流，我的弟子就进来了。”一行在外听得清楚，看看溪水果然倒流起来，于是便走了进来。一进门即向那位僧人伏倒在地，口称：“弟子一行顶礼！”那位僧人立刻扶他起来，略述因缘后，即把所有算法都教授予他。一行学成后，叩别恩师出门，倒流的溪水，这时才恢复了顺流。 

那时，有一位很有名气的道士名叫邢和璞，曾拜会过一行禅师。他说：“汉朝时，有位名叫洛下闳的曾造过历书，曾言八百年内，必有一日差错，到那时候，必定会有圣人出世修正。算算期限，今年已满，而一行禅师的《大衍历》已经造了出来。由此而论，一行禅师岂不正是洛下闳预言之圣人吗？” 

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