公元8世纪

一行主持测量地球子午线长度

历法是推算年、月、日的时间长度及其相互关系，制订时间序列的法则。根据历法编制出来的历谱，在中国古代称为历书。中国自古就是一个农耕社会，农业生产受季候条件制约，可以想见历法在中国古代社会生活中的重要性。历法是人制订的，那么怎么衡量历法准不准呢？中国古代，一般用日食、月食等特殊天象事件来衡量历法的准确性。如果历书预报的日食、月食时间与实际日食、月食的发生时间不相符，证明历法不够准确，就要重新修订。唐开元九年（721年），因为当时使用的《麟德历》数次预报日食不准，于是唐玄宗下令由一行主持编撰新历。为获得更加准确的历法计算数据，一行组织了一次大规模的大地测量行动，在这次测量中，一行等人得到了比较准确的地球子午线长度数据。

一行，本名张遂，唐代邢州巨鹿（今河北邢台）人。他是唐初功臣张公谨的孙子，出身显赫。一行自幼聪颖，精于历象之学。武则天统治时期，一行为避祸，出家为僧。717年，一行被唐玄宗召至京师，724年奉命主持编撰《大衍历》，727年完成初稿后去世。

在724年的大地测量中，共设置了13个观测点，南起林邑（今越南中部），北抵铁勒（今俄罗斯贝加尔湖附近），跨越北纬17°至北纬51°的广阔地区。其中，滑州白马（今河南省滑县）、汴州浚仪（今河南省开封市西北）、许州扶沟（今河南省扶沟县）、豫州上蔡（今河南省上蔡县）这四个观测点的数据最为重要。这四个观测点的位置经过精心选择，经度在东经114.2°至114.5°之间，基本处于同一条经线（子午线）上。另外，这四个地点均位于平原地带，便于准确测量相对距离。

在这几个测量点，观测者分别测量了日晷表影（表即晷针，表影就是晷针的影子）的长度和它们的北极高度值（指观测点位置地表水平面与北极星之间的仰角数值，大致相当于今天的地表纬度值）。日晷是中国古代的一种测影计时工具。《周髀算经》中曾经提到，标杆八尺高的日晷，南北相距千里，杆影的长度相差1寸。此后1000多年，虽然不时有人怀疑这个结论的正确性，但都没有确凿的证据。这次测量发现，四地间最远距离（从白马到上蔡）为526唐里270步。（唐制1里为300步，1步为5尺，尺有大小之分。大尺12寸，长约30.6厘米；小尺10寸，长约24.5厘米。一行天文测量使用的是小尺。）正午杆影长度差2寸有余，从而以确凿的证据纠正了这个沿袭1000多年的错误。四个测量点之间的最远距离为526唐里270步，约等于193.8千米。四地之间最大北极高差，即纬度相差1.5°。因为这四个观测点基本位于同一条经线上，因此测得地球子午线1°的长度为129.2千米（比现代准确值大了约20%）。

一行主持的这次测量是世界上第一次对地球子午线的实际测量。814年，阿拉伯人在美索不达米亚平原进行了同样的测量。虽然阿拉伯人的数据更加准确，但时间上比一行的测量晚了近100年。

值得一提的是，唐代的这次测量虽然测出了子午线的弧长，但一行等人并没有明确的地球概念，他们已经走到了发现大地为球形的边缘，却未能再进一步。