意外收获

覆矩制造完工之后，一行发起并组织了一场波及全国的天文大地测量工作。准备工作分两个方面进行：首先，他和太史监里的专家们反复研究如何选定观测地点。大唐帝国的空前辽阔的疆域，为他们这次的工作提供了极其有利的条件：一行要用实地测量的办法来验证他对古人“南北千里，影差一寸”的传统说法的怀疑，并取得推算历法的必需的可靠数据。因此，选点的条件是：第一，尽可能在南北方向上展开，距离拉得越远越好；第二，尽可能地利用设有观测台的地方首府，以充分利用原有设备，如圭表、刻漏等，以节省经费开支。根据这两个条件研究的结果，最后决定：最北点放在安北都护府所辖的铁勒地方（今俄罗斯贝加尔湖附近，约北纬50多度处），最南点确定在林邑国（今越南中部约北纬17度处）。以洛阳为中心，往南各点依次是阳城（河南登封告城镇）、许州扶沟（河南扶沟县）、蔡州上蔡县（河南上蔡）、襄州（湖北襄阳）、郎州武陵（湖南常德）、安南都护府（越南北部）、一直到林邑。往北各点依次是汴州浚仪（河南开封）、滑州白马（河南滑县）、太原府（山西太原）、蔚州横野军（河北蔚县），一直到铁勒。

接着就是挑选人员，南宫说将太史监所属全体人员的情况详细介绍给一行。一行提出人选的条件是：第一，身强体健，头脑灵敏；第二，工作吃苦耐劳，细致认真，一丝不苟；第三，有观测实际经验，操作能力较强者优先。根据这些条件，二人经过反复斟酌权衡，最后把人员确定了下来。还不够数，又从秘书监、太学里挑选了几位精明强干，有天文历算知识的年轻人补充进来，组成了一个庞大而又精干的观测队伍。

一行认为：任何人做任何事，只有当他懂得他所做事情意义重大时，他才会充分发挥自己的聪明才智，全力以赴。所以，他决定在队伍出发前，把大家召集起来，做一个简单的动员。一行说：

“自古以来，人们都说，夏至那天中午，同时用八尺高的表竿测量南、北两地，如果日影长度相差一寸，则南、北两地必定相距一千里。所谓‘凡日影于地，千里而差一寸’。但此论断大有问题。我们绝不能迷信古人，因袭陈说。隋代大天文学家刘焯曾对此表示怀疑，并建议朝廷支持他搞一次全国性天文大地测量以解决这一问题，但那是隋炀帝当权的乱世，得不到支持，事情就这样搁置下来。这一搁就是一百多年啊！吾侪有幸，生当盛世，天子圣明，朝廷全力支持我等进行这次史无前例的天文大地测量，这正是我等大展宏图，建功立业的大好时机啊！彻底解决这一千年疑案，舍我其谁！”

一席话，说得大家心里热乎乎的，摩拳擦掌，巴不得立即出发到各地去。

派到全国南北各地去的测影使者们先后出发了。临行前，一行又一一交代，测量取得的数据资料，必须一式两份，装入竹筒，以蜡封口，分别由两人随身携带，以备不虞。众人允诺离去了。

最后离去的是去中原地区的观测队伍，这支队伍，一行决定由南宫说亲自带领。一行对南宫说说：“在中原地区选的这四个点，基本上在一条子午线上，而且地处平原，各观测点间的距离可以用测绳量出来，这是别的地方做不到的。为解决距离与影长之间的关系问题提出扎实可靠的数据，就仰仗太史丞您了！”

南宫说恭敬领命，率领他的人马，满怀信心地奔赴观测地。

开元十二年（724），中国历史上的一次空前的、大规模的天文大地科学测量活动全面展开了。春分以前，各个点的工作人员先后纷纷到位。他们带去一行设计的新的观测工具覆距，当地的圭表、刻漏也都修整一新，反复检验无误。南宫说先到阳城察看重修“周公修景台”的工程，八尺石柱高表巍然矗立，圭座水平，周边一尺五寸，不爽毫发，十分满意。然后将自己的人马分成四个分队，分赴滑县、浚仪、扶沟、上蔡。由北向南一字展开。这是中国古代史上很少见过的科研队伍。什么“严寒”，什么“酷暑”，在他们心目中有着截然不同的含义。夏日骄阳似火，他们个个顶着烈日暴晒，还只嫌太阳光不够强烈，因为阳光越强，日影界面越清晰，所测得的数据才越准确，他们心里便越高兴。冬日夜里寒风凛冽，刺骨透心，他们还恐风不大，不能吹走视线内的哪怕是一丝云，一片雾。使窥管中看到的北极星又明又亮，他们身上便感到温暖如春。特别南宫说负责的这支队伍，他们除了应完成各地都应完成的观测任务外，还必须完成从滑县到上蔡几百里的地面水平直线距离的测量。这又该是多么艰苦、细致，又必须有相应的科技手段和方法的艰巨工作啊！但他们都出色如期完成了观测任务，就在这年岁末（远道的第二年开春）纷纷回到长安。当他们从身上取出那藏在竹筒里的经历千辛万苦的，用心血、汗水换来的珍贵科学资料交付一行时，许多人不禁高兴地哭了起来。只见一行，右臂曲起胸前，口念弥陀，向每一位恭施佛礼，感谢他们，也为他们和他们的家庭祝福！

一行回到华严寺住处，从竹筒里取出那一份份凝聚众人心血、汗水的资料时，心里感到了它的沉重分量。整整一年多时间，十三个观测点，这么多的资料怎么整理？从何着手？

他列出了许多表：晷长、刻漏、出地高度、日躔（太阳的行度），月离（月亮的行度）、恒星位置、五星行度表……等等。每一份资料、每一个细节，他都不放过。现在是一行最忙碌、辛苦的时期了，他夜以继日，常常是孤灯伴影到天明。最后，他把关注的焦点集中到了南宫说中原四地的全部数据。

南宫说中原四地天文大地测量数据如下：

一行又列出一表：

根据以上测量数据，一行不仅得出了“千里一寸之说，实属臆断”的结论，而且意外地发现了地球子午线一度弧长。一行说：

“大率五百二十六里二百七十步而北极（出地高度）差一度半，三百五十一里八十步而差一度。”

某地的北极出地高度（北极仰角）即该地的地理纬度。如果把唐里和唐度换算成公里和六十分法，则现代1度为129.22公里。也就是说，地理纬度每相差1度，两地距离相差129.22公里。这实际上就是地球子午线一度弧长。测得地球子午线一度弧长，就可以知道地球的大小。其所产生的实际效果和影响，应给予充分估价。

一行所测得的子午线一度弧长与现代测量结果1度长111.2公里比较，有约18公里的误差，自然不够理想，但那是在一千多年前的古代。

在世界上，最早的一次子午线一度弧长的测量是希腊科学家埃拉托斯散纳（公元前276—195年）做的。他所得结果是l度长l29.5公里，虽然接近于一行的结论，但规模很小，而且只是加以估计，并未实测两个观测点（由亚历山大到西厄纳）间的距离，所以现在人们都认为埃拉托斯散纳的结果只是一种巧合。在这以后，一直要到公元814年，阿拉伯的最高统治者阿尔·马蒙命令阿拉伯天文学家们在幼发拉底河以北的新查尔平原和苦法平原进行实际测量，根据当时测得的结果推算，子午线1度的长度约为111.815公里。这显然优于一行的测量结果，但却晚了整整九十年。

一行为了找到代替“影长多少寸，南北距多少里”的不科学命题而去计算北极出地高度与里差关系，从而意外地发现了地球子午线一度弧长。虽然一行当时并未意识到他的这一发现的巨大天文学意义和真正的科学价值，但他的确实际做出来了，所以这并不影响他的这一发现对人类科学进步的贡献。科学史上的许多发明、发现往往是出于偶然。中国的炼丹术士们，为了追求长生不老药，在炼丹过程中偶然发明了“火药”；阿基米德在澡盆里偶然悟出了浮力定律……

一行为彻底否定“千里一寸”的错误观念而意外地推算出地球子午线一度之弧长，这是偶然的机遇，却也是必然的结果。是他意外的收获，却又完全在情理之中。如果没有平日积累起来的深厚学识与功力，一行也是绝不可能因此而获如此巨大的科学成就的。

欧洲一位著名的科技史专家宋君荣说：“僧一行，他主要是取得了北极高度的大量观测数据，确定了与纬度相当的里数，人们应当永远感谢他。”1955年8月25日，我中华人民共和国邮电部发行了一枚僧一行的纪念邮票，以表示今日中国人对这位做出了世界性贡献的杰出科学家的崇敬之情。这枚邮票早已成为许多青少年朋友收藏的珍品。