唐僧一行在科學上的貢獻
何丙郁
一行發現當時許多恒星的位置，與古代典籍所載的位置有若幹改變。現代天文學稱恒星位置的變動爲“本動”。西方國家的恒星本動現象最早發現，歸功于哈雷慧星回歸期的發現人艾蒙·哈雷(西元1656～1742年)，比一行晚了約一千年！……
距今叁十七年前，我向英國劍橋大學的李約瑟請教，有什麼題目適合寫一部有關中國科學史的博士論文。他就提出兩個題目，一個是“晉書天文志”，一個是“唐僧一行”，結果我所選的是“晉書天文志”。十五年後，當我在吉隆坡馬來亞大學任職的時期，同仁洪天賜希望我提出一個可以作爲博士論文的題目，我就建議選擇一行爲題。後來他的博士論文完成了，獲得校外考試委員李約瑟博士的贊賞。洪天賜現任吉隆坡馬來亞大學中文系主任職。
一行的尚俗姓張，名遂，生在唐高宗弘道元年(西元683年)。曾祖父張公謹，是唐太宗李世民的一位開國功臣，公謹叁個兒子——大象、大素、大安，都是朝廷的大臣。但因文獻無征，不知誰是一行的祖父，只知道一行的父親張檀，曾任縣令。張氏家族在武則天時代已經衰微，一行就是生在武則天稱帝的前幾年。一行自幼聰穎過人，讀書過目不忘；稍長，博讀經史書籍。他去元都觀拜谒博學多聞的道士尹崇。尹崇因爲一行虛心求學，對他極爲嘉許，給他許多指導，並借自己的書給他閱讀。有一次尹崇借了一部揚雄所作的《太玄經》給一行看。這是一部文詞艱澀、內容隱晦的書，並非一般讀者所能看得懂。一行隔了幾天便把這部書交還尹崇。尹崇起初以爲一行是覺得這部書名符其實，實在是太玄了，失了興趣，趕還書。但當一行拿劄記向他請教時，他卻贊不絕口，並向外宣揚一行的學問，而且因自己能夠發現一位天才而自慰。從此一行就以學識淵博而名于長安。
後來一行爲避開武叁思(？～707年)的拉攏，跑到嵩山的嵩陽寺剃度出家，改名敬賢，法號一行。他也借著遁世絕俗的機緣，和對天文、曆法、數學等有修養的高僧接觸，就近請益。嵩陽寺的主持普寂禅師十分贊賞他的卓越表現。有一次嵩陽寺舉行盛會，邀請四方沙門莅臨觀禮，著名隱士盧鴻也在會列。盧鴻被邀請爲大會寫一篇文章。寫成後，盧鴻把它置在幾案上，對衆宣布如果有人能誦讀這篇文章，就立刻收他爲弟子。他這篇文章實在是句僻字古、深奧難解，並不是常人所能讀通的。一行上前拿來看，就放回案上。盧鴻看見一行的行動，頗爲不滿，正想開口指斥他輕薄，但一行忽然回頭望著他，瞬息間把整篇文章背誦出來。盧鴻極爲驚訝，他告訴普寂沒有能力教導這樣一個門徒，應該讓一行自己去遊學。
不久一行辭別嵩陽寺，開始雲遊求學，經過長途跋涉，到達天臺山的國清寺。當時國清寺有一位精通數學的高僧駐錫，可惜姓名，法號都不祥。一行往國清寺的目的，就是專誠向他求教。下面引述唐代鄭處誨《明皇雜錄》的記載：
一行因窮大衍，自此訪求師資，不辭千裏。嘗至天臺國清寺，見一院古松數十步，門有流水，一行立于屏間，聞院中僧于庭布算，其聲簌簌，既而謂其徒曰：“今日當有弟子求吾算法，已合到門，豈無人導達耶？”徐一算，又謂曰：“門前水合轉西流，弟子當至。”一行承言而入稽首，諸法盡授其術焉，而門水舊東流忽改爲西流矣。
上文所述的數學是指傳統數學，包羅術數和現在所指的數學。大衍和易數有密切的關系，也和現在所指的數學有些關連，下文自有交待。
西元711年，一行回返嵩陽寺，朝廷有意邀他參政，但他以健康欠佳爲借口婉辭。稍後一行再度整裝遠遊，前往玉泉山的玉泉寺，專心研究占星術。不久唐玄宗(712～756年在位)即位，朝政革新，文化和科學都呈現著蓬勃的現象。玄宗派遣一行的族叔張洽前往玉泉寺，勸一行進京。五年後，一行終于上京，玄宗親予接見，一行便駐錫華嚴寺。在這期間，他有機會和許多精通天文和曆法的印度僧侶交往，從中獲得印度天文學方面的知識。
一行往長安與密宗從印度傳入中土初期巧合。密宗是由西元716年善無畏Subhakarasimba(637～735年)和西元719年不空Amoghavajra(705～774年)、金剛智Vajrabodhi(671～741年)先後攜入該派的經典。一行從不空學得密教，他們兩人結了亦師亦友之交，由一行協助翻譯經典。不空的一位弟子惠果(746～805年)爲長安青龍寺主持。日本的真言宗爲弘法大師(774～834年)所創。他入唐求法，在長安青龍寺受戒時法名空海，師事主持惠果。所以一行和善無畏、不空、金剛智和弘法幾位高僧，在日本真言宗裏具有崇高的地位。日本高野山真言宗聖地供奉有中土傳入的一行大師繪像。聞說京都東寺亦有一行像，惜未得一見。
有叁個從印度移居長安的家族，對印度文化東傳和唐代天文學的發展曾作出很大的貢獻。它們是瞿昙氏Gautama、俱摩羅氏Kumara(又作鸠摩羅、拘摩羅等)、迦葉波氏Katyapa叁個天文專業家族。一行上京的時候正值瞿昙悉達GautamaSiddharta任太史令職。他曾修理當時的鐵渾儀，西元718年翻譯九執曆Navagraha，西元718至726年間編纂《大唐開元占經》(簡稱《開元占經》)，采入許多秦漢以來天文和占星術零散資料，以及一些從印度傳入的天文和數學知識。一行和這些家庭有來往。例如瞿昙氏家族對一行後來的“大衍曆”提供了一種日食計算方法和一種占星書，而獲得一行支持者則是俱摩羅氏。
當時善無畏、不空、金剛智幾位密教高僧都在長安的大興善寺內駐錫。瞿昙氏、俱摩羅氏和迦葉波氏也在大興善寺居住。日本入唐高僧空海也嘗在此駐錫。一九八六年十一月，我在西安西北大學講學，順便訪問大興善寺，憑吊唐代印度高僧所駐錫和一行常到訪的遺迹，當時的屋宇現已一無所存，遍布亂石和雜草，附近新建了空海大師紀念碑，這是由日本真言宗資助所建的。日本的真言宗又資助重建青龍寺，在舊址附近，供奉善無畏、不空、金剛智、一行、惠果、空海等畫像。
言歸正傳，當開元九年(西元721年)，唐玄宗面臨曆法需要修訂的時候，他便召見一行，因爲他知道要執行這一項重要而且困難的任務，除卻一行，沒有任何人可以擔當得起。
一行准備開始觀測天象的時候，便發覺當時所用的天文儀器都已經陳舊腐蝕，不堪使用。他便立刻重新設劃，製造兩座比以前更爲精密的儀器。他獲得梁令瓒的援助，共同進行這項工作。經過了叁、四年的歲月，這兩座巨型天文儀器終于大功告成。一座是以銅製成的黃道遊儀。這是用來測定日、月、五星在本身軌道上的位置。它的設計比較以前所用的遊儀更爲精密、更爲完善。以往的遊儀都是赤道裝置，僅能夠測得日、月、五星的運行，但是沒法直接確定它們本身軌道上的位置。黃道遊儀的特點是儀器上的黃道環和赤道環不是固定在一處，所以能夠依據它們的旋轉動態，從儀器直接獲得答案。黃道遊儀在開元十叁年製成，唐玄宗親爲製銘，置于靈臺以考星度。靈臺是天文臺的古稱。
一行的第二座天文儀器是水運渾儀。這是依據東漢張衡(西元78～139年)的渾天儀水力推動原理而製成的，不但能顯出日、月進行的規律，而且可以自動記時。據《舊唐書·天文志上》記載：“立二木人于地平之上，前置鼓以候辰刻，每一刻自然擊鼓，每辰刻自然撞鍾”，堪稱世界上有史以來最早的一座自動計時器。後來北宋的蘇頌(西元1020～1101年)製造元祐儀，並寫了一部《新儀象法要》詳述這座儀器的構造。他說元祐儀系以古法爲臺叁層。所謂古法該是指一行的水運渾儀。李約瑟、王鈴和普萊士Derek de Solla Price在他們的一部《Heavenly Clockwork》(一九六0年出版)中稱元祐儀爲一座天文鍾。“鍾”是一具專門自動計時的儀器。一行的水運渾儀和後來蘇頌的元祐都是天文儀器，同時也是自動計時器，一物兩用。因爲從來沒有一個代表自動計時功能的專門的名詞，這兩座天文儀器所具有的自動計時功能，便逐漸被忽略了。西元十六世紀下半葉，耶稣會教士利瑪窦Matteo Ricci(西元1552～1610年)帶來自鳴鍾，當時沒有人想起一行的水運渾儀和蘇頌的元祐儀其實早已具有自鳴鍾的功能。
通過以上兩座天文儀器的觀察，一行發現當時許多恒星的位置，與古代典籍所載的位置有若幹改變。現代天文學稱恒星位置的變動爲“本動”proper motion。西方國家的恒星本動現象最早發現，是歸功于哈雷彗星回歸期的發現人艾蒙·哈雷Edmond Halley(西元一六五六～一七四二年)，比一行晚了約一千年！叁十余年前天文學家陳遵妫首先提及一行發現恒星位置移動問題；天文學家席澤宗認爲這是由于古代觀測天象儀器不夠精確所引起；而李約瑟的意見是，無論如何，在一行的心目中，他所用的古代觀測記錄是可靠的，他認爲恒星的位置是已經移動了，這就是“恒星本動”！西方科學家很重視恒星本動的發現。叁十叁年前，我在英國劍橋，路上碰見一個朋友——在劍橋天文臺工作的天文學家阿瑟·比爾Arthur Beer。他手裏拿著一些信件，正趕往郵政局想要買郵票寄出。我們就跑到總郵政局郵票售賣處的前面停下，因爲還有半小時才下班而且沒有其他顧客，我們繼續聊天，所談的是僧一行的天文學成就。他說一行發現恒星本動是一件很了不起的事情，又說因爲一行有過目不忘的天賦，假如他來參加劍橋大學的畢業試，必定勝人一籌。後來他想起來郵政局的目的時，已經是下班時間了。他趕去櫃臺買郵票，郵政員對他說：“來不及了，請你明天…
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