簡介
梁令瓚于玄宗開元(713—741)時任集賢院待詔、率府兵曹參軍。開元九年李隆基命僧一行改造新歷(大衍歷),而無黃道游儀測候 ,令瓚精通天文、數(shù)學(xué),因創(chuàng)制游儀木樣。后又與一行共同創(chuàng)制渾天銅儀。工篆書,擅畫人物。此圖原分為上下兩卷,前畫五星,后畫二十八宿。五星,亦稱五緯,謂金木水火土五行星;二十八宿,中國古時天文學(xué)家將周天的恒星分為三垣二十八宿,而附以諸星座。
他創(chuàng)造的黃道游儀,為唐代先進(jìn)歷法《大衍歷》的編修提供了先決條件;他同高僧張遂(一行,683—727年)合制的“水運(yùn)渾天”儀,是當(dāng)時中國獨(dú)有的天文鐘,在世界天文學(xué)史上有劃時代的意義。他的繪畫可和著名畫家吳道子媲美。唐玄宗命僧一行主持改歷,因“無由測候”而沒法著手。梁令瓚時任率府兵曹參軍,是天文業(yè)余愛好者。他仔細(xì)研究了前人所制天文儀器,經(jīng)過試驗、比較,按自己的設(shè)想,繪制了圖樣,又用木料制成模型,即“黃道游儀”,經(jīng)過常規(guī)演示,甚為精密;实叟梢恍泻土毫瞽懼鞒郑T成金屬黃道游儀。用它測量28宿距天球極北的度數(shù),在世界上第一次發(fā)現(xiàn)了恒星位置變動的現(xiàn)象,比歐洲要早約1000年。黃道游儀的成功,解決了“無由測候”的矛盾。一行根據(jù)大量觀測數(shù)據(jù),進(jìn)行統(tǒng)一歸算。開元十七年,終于寫出《大衍歷》初稿,后由歷官整理成書,頒行全國。在唐朝行用了29年后傳入日本,行用近百年。他在天文儀器制造史上另一偉大貢獻(xiàn),是在和一行制造渾天儀的同時,發(fā)明了自動報時裝置,它是全世界最早的機(jī)械鐘。
生平
梁令瓚是唐代著名的天文儀器制造專家。由于中國古代史籍對科學(xué)技術(shù)的忽視,對梁令瓚的記載相當(dāng)簡略。從新、舊《唐書》的《玄宗本紀(jì)》和《歷法志》中可以知道,身為蜀人的梁令瓚大約是與僧一行(俗名張遂,公元683-727年)同時代的人,他在天文科技上作出了相當(dāng)?shù)呢暙I(xiàn),盡管記載相當(dāng)簡略,卻絲毫無損于梁令瓚的科技成果在科學(xué)技術(shù)史上大放光彩。因為他創(chuàng)制的黃道游儀,為唐代先進(jìn)歷法《大衍歷》的編修提供了先決條件;他同僧一行合制的水運(yùn)渾天儀自動報時裝置,開創(chuàng)了中國獨(dú)特的天文鐘先例,在世界天文史上也有劃時代的意義。
唐朝在玄宗之前,以太史令李淳風(fēng)編制的《麟德歷》作為通行歷法。這個歷法較之以前的各種歷法,有很大進(jìn)步;但沒有考慮因地軸的長期運(yùn)動所帶來的歲差,因而運(yùn)行時間越長,誤差越大。到唐玄宗開元九年(公元721年),已不能準(zhǔn)確地預(yù)報日食,出現(xiàn)了太史頻奏日食不效的難堪局面。唐玄宗于是下詔,命僧一行編修新歷。
僧一行精通天文歷法,深知?dú)v代天文學(xué)家都注重在實測的基礎(chǔ)上制訂歷法,沒有天象方面的客觀依據(jù),就無法制定準(zhǔn)確的歷法。他向玄宗提出:欲創(chuàng)歷立元,須知黃道進(jìn)退,請?zhí)妨顪y候星變。而當(dāng)時掌管天文歷法和氣象的國家機(jī)關(guān)太史監(jiān),因為沒有黃道游儀,無由測候,難以滿足僧一行的要求。
此時,正待制于而正書院的梁令瓚,是一個對渾象頗有研究的天文業(yè)余愛好者。渾象雖不是黃道游儀,但二者是關(guān)系相近的天文儀器。渾象是在一個大圓球上刻畫或鑲嵌有星宿、赤道、黃道、恒隱圈、恒顯圈等,用來演示渾天說的表演性儀器。中國古代的天文學(xué)家,都十分重視渾象的制作和運(yùn)用,并不斷地改進(jìn)渾象制作技術(shù)。梁令瓚仔細(xì)地研究和分析了前人所制渾象,特別認(rèn)真地觀察了李淳風(fēng)在唐貞觀初年所改制的四游儀。他發(fā)現(xiàn)由于月亮軌道平面變化很快,黃道和赤道的相對位置也因歲差而發(fā)生緩慢的變化,但四游儀對這種變化卻反映不出來。經(jīng)過反復(fù)的試驗、比較,梁今瓚摸索著將鑲嵌在圓球上的固定黃道,改為能在赤道上移動的游動黃道,以表示古人所理解的歲差。他按照自己的設(shè)想,繪制了圖樣,又用木料制成模型,即黃道游儀,經(jīng)過演示,甚為精密。
僧一行對梁令瓚的黃道游儀很感興趣,因為這對于推算日月運(yùn)行大有幫助,特別是游動黃道能符合歲差,恰好彌補(bǔ)了李淳風(fēng)四游儀的不足。他向玄宗報告說:黃道游儀,古有其術(shù),而無其器。昔人潛思,皆未能得。今令瓚所為,日道月交,皆自然契合,于推步尤要,請更鑄以鋼鐵。唐玄宗立即批準(zhǔn)了并派僧一行和梁令瓚主持。他們帶領(lǐng)工匠,經(jīng)過兩年多的努力,于開元十一年鑄成黃道游儀。這架天文儀器除了具有符合歲差的優(yōu)點(diǎn)外,還能使赤道開合,觀測者可以從黃道環(huán)上讀出所需數(shù)據(jù),既減少了運(yùn)算層次,又增強(qiáng)了準(zhǔn)確性。唐玄宗對黃道游儀非常嘉許,親自撰寫銘文,用金字書于儀輪之上,又命學(xué)士陸去泰將鑄儀時間及工匠姓名,用銀字書于儀盤下。
黃道游儀置于專門觀察天文的靈臺上,以供觀測使用。僧一行運(yùn)用這架儀器,做了許多有重大意義的工作。他在測量星宿的經(jīng)緯度時,在世界上第一次發(fā)現(xiàn)了恒星自行的現(xiàn)象,即發(fā)現(xiàn)了恒星的運(yùn)動,這比歐洲的相同發(fā)現(xiàn)約早一千年;他根據(jù)大量的觀測數(shù)據(jù),進(jìn)行統(tǒng)一歸算,完成了大衍歷初稿。開元十七年,根據(jù)大衍歷編成的歷書頒行中國,經(jīng)過檢驗,比當(dāng)時的各種歷法都精密得多。大衍歷后來傳人日本,行用近百年。
在制作黃道游儀的同時,梁今瓚又與僧一行共同制造渾天儀,并在制作過程中發(fā)明了自動報時裝置,開創(chuàng)了中國獨(dú)特的;天文鐘先例。
渾天儀又叫渾儀,是反映當(dāng)時先進(jìn)的天文學(xué)理論渾天說的一種天文儀器。中國制造渾儀的歷史相當(dāng)悠久,漢代張衡已開始用水力推動齒輪,使圓球運(yùn)轉(zhuǎn),正好一天一周。但到了唐代,流傳下來的渾天儀已不能適用。梁令瓚和僧一行在制作黃道游儀時,認(rèn)為改造渾天儀十分必要,渾天儀也應(yīng)按照黃道游儀的制作方法,使黃道運(yùn)行,這樣,簡而易從,可以制器垂象。
梁今瓚和僧一行按照黃道游儀的制作方法,經(jīng)過反復(fù)努力,終于重新制成了渾天儀。新的渾天儀,用木柜表示地平,圓球的一半在地平之上,一半在地平之下,以觀測朔望;木柜中各施輪軸,鉤見關(guān)繅,交錯相持,又立二木人于地平之上,前置鐘鼓,以候辰刻。渾天儀采用傳統(tǒng)方法,以水為動力,使其自轉(zhuǎn),因而稱為水運(yùn)渾天。這個水運(yùn)渾天儀一晝夜自轉(zhuǎn)一周,正好和周天恒星的運(yùn)轉(zhuǎn)相一致。
水運(yùn)渾天儀是一具依靠水力而使其運(yùn)轉(zhuǎn),能模仿天體運(yùn)行的儀器,并可以測定時間。這個渾天儀改進(jìn)了漢代科學(xué)家張衡的設(shè)計,注水激輪,令其自轉(zhuǎn),晝夜一周,除了表現(xiàn)星宿的運(yùn)動以外,還能表現(xiàn)日升月落,當(dāng)然比張衡的水運(yùn)渾象儀更加精巧、復(fù)雜了。所以,當(dāng)水運(yùn)渾天儀造成之后,置于武成殿前,文武百僚觀看后,無不為其制作精妙,測定朔望、報告時辰準(zhǔn)確而嘆服,共稱其妙。
特別需要提出的是在水運(yùn)渾天儀上,還設(shè)有兩個木人,用齒輪帶動,一個木人每刻(古代把一晝夜分為一百刻)自動擊鼓,一個木人每辰(合現(xiàn)在兩個小時)自動撞鐘。這兩個木人當(dāng)然應(yīng)該說是運(yùn)用機(jī)械原理而制成的古代機(jī)器人。這是一個十分巧妙的計時機(jī)械,是世界上最早的機(jī)械時鐘裝置,是現(xiàn)代機(jī)械類鐘表的祖先,比公元1370年西方才出現(xiàn)的威克鐘要早六個世紀(jì),這充分顯示了中國古代勞動人民和科學(xué)家的聰明才智。
盡管這架水運(yùn)渾天儀在使用了一段時間后,便因銅鐵漸澀,不能自轉(zhuǎn)而進(jìn)入博物館了。但是,梁令瓚和僧一行卻以獲得天文鐘的發(fā)明權(quán)而永垂史冊。英國著名科技史家李約瑟博士在《中國科學(xué)技術(shù)史》第四卷中說:梁令瓚和僧一行所發(fā)明的平行聯(lián)動裝置,實質(zhì)上就是最早的機(jī)械時鐘,是一切擒縱器的祖先,走在歐洲14世紀(jì)第一具機(jī)械時鐘的前面;西方關(guān)于鐘表裝置是14世紀(jì)早期歐洲的發(fā)明這一說法,是完全錯誤的。
梁今瓚除了制造天文儀器而外,亦工篆書,擅畫人物,是唐代著名畫家之一。他所畫的人物,也是同天文緊密聯(lián)系著的,存世作品有《王星二十八宿真形圖》,形象逼真,活靈活現(xiàn),極受稱譽(yù)。據(jù)《圖繪寶鑒》記載,宋代名畫家李伯時贊揚(yáng)梁令瓚的人物畫甚似吳生,能和當(dāng)時的著名畫家吳道子相比美,其畫藝的高超已不言而喻了。
成就
梁令瓚在唐玄宗開元九年(公元721年),一行(張遂)受詔改治新歷,為此他提出要制造一架可供觀測日、月、五星位置的新儀器。率府長史梁令瓚按照一行的觀測要求進(jìn)行設(shè)計,并制成木制模型。一行試用滿意,就于開元十一年(公元723年)改制成鑄銅,名為黃道游儀。
黃道游儀的結(jié)構(gòu)與李淳風(fēng)的渾天黃道儀大體一致,也是三重。最外面的一重由三個環(huán)組成,與李淳風(fēng)的六合儀相當(dāng),所不同的只是用通過天頂和正東正西的卯酉環(huán)取代了六合儀中的赤道環(huán)。中間一重與李淳風(fēng)的三辰儀相當(dāng),只是黃道環(huán)和赤道環(huán)不再固連。梁令瓚的設(shè)計為赤道環(huán)上每隔一度有一圓孔,使黃道環(huán)能在赤道環(huán)上移動,以模擬當(dāng)時所理解的歲差現(xiàn)象,這也是黃道游儀名稱的來由。黃道游儀中白道環(huán)的移動也是一度一格,比李淳風(fēng)的249個孔更為合理。此外,為了便于中天觀測,黃道游儀的四根支柱安置在四個斜角位置。一行用這架儀器測定了大衍歷所需的各種數(shù)據(jù),其中包括150多顆恒星位置,與南北朝以后的測定值比較,已有很大的差異。經(jīng)近人研究,這些差異主要是歲差引起的。觀測結(jié)果同時也說明黃道游儀的精度較高,已能測出200年以內(nèi)歲差對恒星位置的影響。
開元十一年,梁令瓚和一行還合作制造了一件新裝置,叫開元水運(yùn)渾天俯視圖,不但可以演示天象,還可以反映時間的流逝。該裝置的結(jié)構(gòu)大略為:渾象球體安置在一個開口朝上的木制柜子中,一半在外,一半于內(nèi),則木柜上緣可視為地平,柜內(nèi)還有很多互相交錯的齒輪結(jié)構(gòu)。上緣之上立有兩個木人,一個每刻擊鼓,一個每辰敲鐘,皆靠流水操縱,自動自為,可以算作歷史上最早的自鳴鐘。
作品
五星二十八宿神形圖卷:簡介:絹本設(shè)色,縱27。5厘米,橫489。7厘米。日本大阪市立美術(shù)館藏。本圖繪五星二十八宿神形象。五星即金、木、水、火、土星。二十八宿最初是古人為比較日、月、五星的的運(yùn)動而選擇的二十八個星官,作為觀測時的標(biāo)志。此圖繪想象中的星宿形象,現(xiàn)僅存五星和十二宿圖。推測此圖當(dāng)為原作之上卷。每星、宿一圖,或作女像,或作老人,或作少年,或獸首人身。每圖前有篆書說明。卷首題有隸書奉義郎龍州別駕集賢院待制仍太史梁令瓚□。人物用游絲描,細(xì)勁秀逸,勻潔流暢,設(shè)色古雅精微,圖中的牛、馬等動物亦生動傳神,畫風(fēng)謹(jǐn)嚴(yán)。圖中太白星神、風(fēng)星神的形象,臉部修長,尚存南朝人物畫的遺風(fēng),可能據(jù)時代更早的底本臨摹所致。本圖亦被題為梁張僧繇所作。據(jù)明清人著錄記載,當(dāng)時流傳時代較早,內(nèi)容相同的同名畫卷不止一本。卷中鈐有宣和殿寶和雙龍璽,可知曾藏于宋宣和內(nèi)府,清中期為安岐所藏,清末歸完顏景賢,后流入日本。《圖繪寶鑒》、《平生壯觀》、《大觀錄》、《墨緣匯觀》著錄。